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JP5894766B2 - Tool changer - Google Patents
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JP5894766B2 - Tool changer - Google Patents

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Description

本発明は、産業用ロボット(本明細書において単にロボットという)に対してツールを取り付けるための工具交換装置に関する。   The present invention relates to a tool changer for attaching a tool to an industrial robot (simply referred to as a robot in this specification).

従来から、ロボットに対してツールを交換可能に取り付けるための工具交換装置が提供されている。   Conventionally, a tool changer for attaching a tool to a robot in a replaceable manner has been provided.

ツールは、処理の内容に応じた機能を有する機能部と、該機能部が連結されたツール本体とを備える。ツール本体は、第一端と該第一端の反対側の第二端とを有し、第一端側に工具交換装置と連結可能な連結部を備える。連結部は、ツール本体の第一端から第二端に向けて掘り下げられた凹状又は穴状の空洞部と、空洞部内で該空洞部の中心回りに配置された係合部とを含む。   The tool includes a functional unit having a function corresponding to the content of processing, and a tool main body to which the functional unit is connected. The tool main body has a first end and a second end opposite to the first end, and includes a connecting portion connectable to the tool changer on the first end side. The coupling portion includes a concave or hole-shaped cavity portion dug down from the first end to the second end of the tool body, and an engagement portion disposed around the center of the cavity portion in the cavity portion.

これを前提に、工具交換装置は、ロボットに連結されるロボット連結部と、ツールの空洞部に挿入可能な挿入部とを有する装置本体と、空洞部に挿入部を挿入した状態でツールを装置本体に固定するロック機構と、ロック機構を作動させる駆動部と、を備える。   On the premise of this, the tool changer is an apparatus main body having a robot connecting part to be connected to the robot, an insertion part that can be inserted into the cavity of the tool, and the tool with the insertion part inserted into the cavity. A lock mechanism that is fixed to the main body and a drive unit that operates the lock mechanism are provided.

挿入部は、一方向に延びる中心線を有する。ロック機構は、装置本体内で一方向(挿入部の中心線の延びる方向)に往復移動可能に設けられた直動体と、挿入部の中心線回りに間隔をあけて配置された複数のロック部材であって、それぞれの一部が挿入部の外周から外方に突出した状態と、それぞれが挿入部内に退避した状態とに切り換え可能に設けられた複数のロック部材とを備える。   The insertion portion has a center line extending in one direction. The lock mechanism includes a linear motion body that is reciprocally movable in one direction (a direction in which the center line of the insertion portion extends) in the apparatus main body, and a plurality of lock members that are arranged at intervals around the center line of the insertion portion. And a plurality of lock members provided to be switchable between a state in which each part protrudes outward from the outer periphery of the insertion part and a state in which each part is retracted in the insertion part.

そして、この種の工具交換装置において、一方向における直動体の移動の限界位置として、一方向の一方側の移動限界位置と、一方向の他方側の移動限界位置とが設定されている。直動体は、第一端と該第一端の反対側の第二端とを有する軸部であって、第一端を挿入部側に位置させて装置本体内に配置された軸部と、該軸部の第一端と連続する押圧部とを備える。   In this type of tool changer, a movement limit position on one side in one direction and a movement limit position on the other side in one direction are set as limit positions for movement of the linear motion body in one direction. The linear motion body is a shaft portion having a first end and a second end opposite to the first end, the shaft portion disposed in the apparatus main body with the first end positioned on the insertion portion side, A pressing portion that is continuous with the first end of the shaft portion;

押圧部は、ロック部材の形態に応じた態様に形成され、直動体が一方向に移動することで複数のロック部材のそれぞれを押圧し、複数のロック部材のそれぞれの一部を挿入部の外周から外方に突出させるようになっている。   The pressing portion is formed in a mode according to the form of the locking member, and the linear motion body moves in one direction to press each of the plurality of locking members, and a part of each of the plurality of locking members is arranged on the outer periphery of the insertion portion. It projects from the outside.

より具体的に説明すると、ロック部材には、カムや球体が採用される。カムで構成されるロック部材(以下、カム型ロック部材という)は、第一端部と該第一端部の反対側の第二端部とを有する。カム型ロック部材の第一端部と第二端部との間は、一方向(挿入部の中心線)と直交する方向に延びる軸を介して装置本体に支持されている。これにより、カム型ロック部材は、第一端側に対する一方向での付勢とその解除とを切り換えることで、軸を支点に回転し、第二端部が挿入部の外周から外方に突出した状態と該第二端部が挿入部内に退避した状態とに切り替わるようになっている。   More specifically, a cam or a sphere is adopted as the lock member. A locking member formed of a cam (hereinafter referred to as a cam-type locking member) has a first end and a second end opposite to the first end. The first end portion and the second end portion of the cam-type lock member are supported by the apparatus main body via an axis extending in a direction orthogonal to one direction (center line of the insertion portion). As a result, the cam-type lock member is rotated around the shaft as a fulcrum by switching between urging in one direction with respect to the first end side and release thereof, and the second end portion protrudes outward from the outer periphery of the insertion portion. The state is switched to the state in which the second end portion is retracted into the insertion portion.

これに伴い、カム型ロック部材を対象とする押圧部は、カム型ロック部材の第一端部を一方向に押圧可能(掛止可能)に形成される。これにより、直動体全体が一方向の何れか一方側に移動することで、押圧部がカム型ロック部材の第一端部を押圧し、カム型ロック部材の第二端部を挿入部の外周から外方に突出させるようになっている。また、直動体全体が一方向の何れか他方側に移動することで、押圧部がカム型ロック部材の第一端部を押圧し、カム型ロック部材の第二端部を挿入部内に退避させるようになっている(例えば、特許文献1参照)。   Along with this, the pressing portion intended for the cam-type lock member is formed so as to be capable of pressing (latching) the first end portion of the cam-type lock member in one direction. As a result, the entire linear moving body moves to one side in one direction, so that the pressing portion presses the first end portion of the cam type lock member, and the second end portion of the cam type lock member moves to the outer periphery of the insertion portion. It projects from the outside. Further, when the entire linear moving body moves to either one side in one direction, the pressing portion presses the first end portion of the cam type lock member, and the second end portion of the cam type lock member is retracted into the insertion portion. (For example, refer to Patent Document 1).

これに対し、球体で構成されるロック部材(以下、球状ロック部材という)は、一方向(挿入部の中心線)と直交する方向に移動自在に設けられる。   On the other hand, a lock member composed of a spherical body (hereinafter referred to as a spherical lock member) is provided movably in a direction orthogonal to one direction (center line of the insertion portion).

これに伴い、球状ロック部材を対象とする押圧部は、一方向に第一端と該第一端の反対側の第二端とを有し、第二端側から第一端側に向けて縮径してテーパ状に形成される。これにより、直動体全体が一方向の何れか一方側に移動することで、押圧部の外周面(テーパ面)が球状ロック部材を押圧し、該押圧部の外周面の傾斜によって作用する力(一方向の力の分力)で球状ロック部材の一部を挿入部の外周から外方に押し出すようになっている。また、直動体全体が一方向の何れか他方側に移動することで、球状ロック部材に対する押圧部による押圧が解除され、球状ロック部材の移動(挿入部内への退避)が許容されるようにもなっている(例えば、特許文献2参照)。   Along with this, the pressing portion intended for the spherical lock member has a first end in one direction and a second end opposite to the first end, from the second end side toward the first end side. The diameter is reduced to form a taper. Thereby, when the whole linear moving body moves to any one side in one direction, the outer peripheral surface (tapered surface) of the pressing portion presses the spherical lock member, and the force acting by the inclination of the outer peripheral surface of the pressing portion ( A part of the spherical lock member is pushed outward from the outer periphery of the insertion portion by a component force in one direction). Further, the entire linear moving body moves to one side in one direction so that the pressing by the pressing portion against the spherical lock member is released and the movement of the spherical lock member (retraction into the insertion portion) is allowed. (For example, refer to Patent Document 2).

駆動部は、電動式のものや、流体圧式(主として空圧式)のものが採用される。具体的には、電動式の駆動部は、回転運動を出力する電動モータと、電動モータの出力を直動体に伝達する駆動伝達部とを備える。駆動伝達部は、電動モータの出力(回転運動)が入力される歯車機構と、歯車機構の出力を受けて直動体を一方向に移動させるネジ機構とを含む。そして、電動式の駆動部は、直動体が一方向の何れか一方側に移動したときに、直動体が該一方側の移動限界位置に到達すると、直動体に必要な軸力(ロック部材がツールの係合部と圧接した状態で係合するのに必要な力)が作用しているとして直動体の移動(電動モータの駆動)を停止させる。また、電動式の駆動部は、直動体が一方向の何れか他方側に移動したときに、直動体が該他方側の移動限界位置に到達すると、直動体の移動(電動モータの駆動)を停止する(例えば、特許文献1参照)。   As the drive unit, an electric type or a fluid pressure type (mainly pneumatic type) is adopted. Specifically, the electric drive unit includes an electric motor that outputs a rotational motion and a drive transmission unit that transmits the output of the electric motor to the linear motion body. The drive transmission unit includes a gear mechanism to which the output (rotational motion) of the electric motor is input, and a screw mechanism that receives the output of the gear mechanism and moves the linear motion body in one direction. Then, when the linear motion body moves to one side in one direction and the linear motion body reaches the movement limit position on the one side, the electric drive unit requires an axial force (lock member is required) of the linear motion body. The movement of the linear motion body (drive of the electric motor) is stopped on the assumption that a force required to engage with the engaging portion of the tool in a state of being pressed is applied. The electric drive unit moves the linear motion body (drives the electric motor) when the linear motion body reaches the movement limit position on the other side when the linear motion body moves to either one side in one direction. Stop (see, for example, Patent Document 1).

これに対し、流体圧式の駆動部は、直動体の軸部の第二端と連続するピストンと、該ピストンが内部に配置されるとともに、外部から流体(一般的に加圧空気)が供給されるシリンダであって、装置本体内に形成されたシリンダとを備える。シリンダ内の空間は、ピストンを境にして二つの空間に区画されている。これにより、流体圧式の駆動部は、シリンダ内の何れか一方の空間に流体を供給することで、直動体を前進させる(一方向の何れか一方側に移動させる)。また、流体圧式の駆動部は、シリンダ内の何れか他方の空間に流体を供給することで、直動体を後進させる(一方向の何れか他方側に移動させる)。この種の駆動部が採用される場合、直動体は、一方向の一方側の移動限界位置及び一方向の他方側の移動限界位置で機械的に停止するようになっている(例えば、特許文献2参照)。   On the other hand, the fluid pressure type drive unit is provided with a piston that is continuous with the second end of the shaft portion of the linear motion body, the piston is disposed inside, and a fluid (generally pressurized air) is supplied from the outside. A cylinder formed in the apparatus main body. The space in the cylinder is divided into two spaces with the piston as a boundary. As a result, the fluid pressure type drive unit feeds the fluid to any one of the spaces in the cylinder, thereby advancing the linear motion body (moving it to one side in one direction). Further, the fluid pressure type drive unit feeds fluid to any one of the other spaces in the cylinder, thereby causing the linear motion body to move backward (move to one side in one direction). When this type of drive unit is employed, the linear motion body is mechanically stopped at a movement limit position on one side in one direction and a movement limit position on the other side in one direction (for example, Patent Documents). 2).

これにより、上記構成の工具交換装置の何れにおいても、装置本体の挿入部がツール本体の空洞部に挿入された状態で、直動体(押圧部)が駆動部の出力を受けて一方向の何れか一方側に移動して移動限界位置に到達すると、複数のロック部材のそれぞれが挿入部から外側に突出した状態になり、複数のロック部材のそれぞれとツールの係合部とが圧接した状態で係合する。これにより、工具交換装置(装置本体)の挿入部がツールの空洞部から脱出不能になる。その一方で、装置本体の挿入部がツール本体の空洞部に嵌入された状態で、直動体(押圧部)が駆動部の出力を受けて一方向の何れか他方側に移動して移動限界位置に到達すると、複数のロック部材のそれぞれが挿入部内に退避した状態或いは退避可能な状態になる。これにより、工具交換装置(装置本体)の挿入部がツールの空洞部から脱出可能になる。   As a result, in any of the tool changers configured as described above, the linear motion body (pressing portion) receives the output of the driving portion in any one direction while the insertion portion of the device main body is inserted into the cavity portion of the tool main body. When moving to one side and reaching the movement limit position, each of the plurality of lock members protrudes outward from the insertion portion, and each of the plurality of lock members and the engagement portion of the tool are in pressure contact with each other. Engage. Thereby, the insertion part of a tool changer (apparatus main body) cannot escape from the cavity of a tool. On the other hand, with the insertion portion of the device body inserted into the cavity of the tool body, the linear motion body (pressing portion) receives the output of the drive portion and moves to one side in the other direction to move to the limit position. When reaching the position, each of the plurality of locking members is in a retracted state or retractable state in the insertion portion. Thereby, the insertion part of a tool changer (apparatus main body) can escape from the cavity part of a tool.

従って、上記構成の工具交換装置は、ツールの係合部に対するロック部材の係合とその解除とにより、ツールの着脱を行うことができる。   Therefore, the tool changer having the above configuration can attach and detach the tool by engaging and releasing the lock member with respect to the engaging portion of the tool.

特開平11−207555号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-207555 特開2003−117869号公報JP 2003-117869 A

ところで、上記構成の工具交換装置は、上述のように、直動体の押圧部が複数のロック部材を押圧する(複数のロック部材を移動させる)に当り、押圧部が複数のロック部材のそれぞれに圧接する。そのため、ツールの着脱(押圧部による複数のロック部材の押圧)が繰り返し行われると、押圧部及びロック部材が摩耗する傾向にある。その結果、直動体が一方向の何れか一方側に移動して移動限界位置に到達し、押圧部がロック部材を押圧しても、ロック部材がツールの係合部と適正に係合(圧接)できる位置にまで移動しなくなることがある。   By the way, in the tool changer having the above-described configuration, as described above, when the pressing portion of the linear moving body presses the plurality of locking members (moves the plurality of locking members), the pressing portion is applied to each of the plurality of locking members. Press contact. Therefore, when the attachment / detachment of the tool (the pressing of the plurality of locking members by the pressing portion) is repeatedly performed, the pressing portion and the locking member tend to wear. As a result, even if the linear moving body moves to one side in one direction and reaches the movement limit position, and the pressing part presses the locking member, the locking member is properly engaged (pressed contact) with the engaging part of the tool. ) It may not move to the position where it can be done.

特に、電動式の駆動部を備えた工具交換装置は、ツールの着脱が繰り返し行われると、押圧部及びロック部材の他に、駆動伝達部内の部品(例えば、歯車機構の歯車やネジ機構のネジ等)が摩耗し、駆動伝達部内にガタツキが生じる。その結果、押圧部がロック部材を適正に押圧できず、ロック部材がツールの係合部と適正に係合(圧接)できる位置にまで移動しなくなることが顕著になる。   In particular, in a tool changer equipped with an electric drive unit, when the tool is repeatedly attached and detached, in addition to the pressing unit and the lock member, there are parts in the drive transmission unit (for example, a gear of a gear mechanism and a screw of a screw mechanism). Etc.) wears out and rattle occurs in the drive transmission section. As a result, it becomes remarkable that the pressing portion cannot properly press the lock member, and the lock member does not move to a position where it can properly engage (press contact) with the engaging portion of the tool.

従って、従来の工具交換装置の何れにおいても、ツールの交換を繰り返し行うことで、ツールを適正に取り付けることができなくなるといった問題があった。   Therefore, any of the conventional tool changers has a problem that the tool cannot be properly attached by repeatedly exchanging the tool.

そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、ツールの交換を繰り返し行っても、ツールを適正に取り付けることのできる工具交換装置を提供することを課題とする。   Therefore, in view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a tool changer that can properly attach a tool even when the tool is repeatedly changed.

本発明は、外面上で開放した凹状又は穴状の空洞部と、該空洞部内で該空洞部の中心回りに配置された係合部とを含むツール本体を備えたツールをロボットに対して交換可能に取り付けるための工具交換装置であって、前記ロボットと連結されるロボット連結部と、前記空洞部に対して挿入可能な挿入部であって、一方向に延びる中心線を有する挿入部とを有する装置本体と、前記空洞部に前記挿入部を挿入した状態で前記ツールを前記装置本体に固定するロック機構と、該ロック機構を作動させる駆動部と、を備え、前記ロック機構は、前記装置本体内で前記一方向に往復移動可能に設けられた直動体と、前記挿入部の前記中心線回りに間隔をあけて配置された複数のロック部材と、を備え、前記直動体は、前記一方向に軸心を有する軸部と、該軸部に対して前記一方向に移動可能に連結された押圧部であって、前記挿入部内に配置される押圧部と、前記押圧部を前記一方向の何れか一方側に付勢する弾性体と、を備え、前記駆動部は、前記直動体を前記一方向に移動させるように構成され、前記押圧部は、少なくとも前記直動体が前記一方向の何れか一方側の移動限界位置に到達した状態で、当該押圧部に作用する前記一方向の何れか一方側に向けての力又は該力の分力を前記複数のロック部材に対する押圧力として作用させるように形成され、前記直動体が前記一方向の何れか一方側に移動することで、前記押圧部が前記複数のロック部材のそれぞれを押圧して該複数のロック部材のそれぞれの一部が挿入部の外周から外方に突出する一方、前記直動体が前記一方向の何れか他方側に向けて移動することで、前記複数のロック部材のそれぞれが前記挿入部内に退避する又は退避可能になるように構成されていることを特徴とする。なお、ここで「一方向」とは、仮想的に設定した一本の直線(仮想直線)の延びる方向を意味し、「一方向の何れか一方側」とは、仮想的に設定した一本の直線(仮想直線)の両端のうちの何れか一方の端側を意味し、「一方向の何れか他方側」とは、仮想的に設定した一本の直線(仮想直線)の両端のうちの何れか一方の端の反対の端側を意味する。
The present invention replaces a tool having a tool body including a concave or hole-shaped cavity portion opened on an outer surface and an engagement portion arranged around the center of the cavity portion in the cavity portion with respect to the robot. A tool changer for enabling attachment, comprising: a robot coupling portion coupled to the robot; and an insertion portion that is insertable into the cavity and has a center line extending in one direction. An apparatus main body, a lock mechanism for fixing the tool to the apparatus main body in a state in which the insertion portion is inserted into the hollow portion, and a drive unit for operating the lock mechanism. A linear motion body that is reciprocally movable in the one direction within the body, and a plurality of locking members that are arranged around the center line of the insertion portion, and the linear motion body includes the one linear motion body. Shaft with axis in direction A pressing portion connected to the shaft portion so as to be movable in the one direction, the pressing portion disposed in the insertion portion, and the pressing portion is urged to one side in the one direction. An elastic body, and the drive unit is configured to move the linear moving body in the one direction, and the pressing unit is configured so that at least the linear moving body is at a movement limit position on either side of the one direction. In the reached state, the linear motion body is formed so that a force toward one of the one direction acting on the pressing portion or a component force of the force acts as a pressing force against the plurality of locking members. Moves to one side of the one direction, so that the pressing portion presses each of the plurality of locking members, and a part of each of the plurality of locking members protrudes outward from the outer periphery of the insertion portion. On the other hand, the linear motion body is in any one direction By moving toward the square side, characterized in that each of said plurality of locking members are configured to allow retraction to or retracted to the insertion portion. Here, “one direction” means a direction in which one virtually set straight line (virtual straight line) extends, and “one side of one direction” means one virtually set line. Means either one of the two ends of the straight line (virtual straight line), and “one of the other side in one direction” means the end of one virtually set straight line (virtual straight line) It means the end side opposite to one of the ends.

上記構成の工具交換装置において、装置本体の挿入部がツール本体の空洞部に挿入された状態で、直動体が駆動部の出力を受けて一方向の何れか一方側に移動すると、押圧部が複数のロック部材を押圧する。これにより、複数のロック部材のそれぞれの一部が挿入部の外周から外側に突出した状態になり、複数のロック部材のそれぞれとツールの係合部とが圧接した状態で係合する。従って、工具交換装置(装置本体)の挿入部がツールの空洞部から脱出不能になり、ツールが工具交換装置に固定される。これに対し、直動体が駆動部の出力を受けて一方向の何れか他方側に移動すると、複数のロック部材のそれぞれが挿入部内に退避する又は退避可能になる。これにより、複数のロック部材のそれぞれとツールの係合部との係合が解除される、或いは、解除可能になる。従って、装置本体の挿入部がツールの空洞部から脱出可能になり、ツールが工具交換装置から取り外し可能になる。   In the tool changer configured as described above, when the linear motion body receives the output of the drive unit and moves to one side in one direction with the insertion portion of the device main body being inserted into the cavity of the tool main body, the pressing portion is A plurality of locking members are pressed. As a result, a part of each of the plurality of lock members protrudes outward from the outer periphery of the insertion portion, and each of the plurality of lock members engages with the engagement portion of the tool in pressure contact. Therefore, the insertion part of the tool changer (apparatus main body) cannot escape from the cavity of the tool, and the tool is fixed to the tool changer. On the other hand, when the linear moving body receives the output of the drive unit and moves to one side in one direction, each of the plurality of lock members is retracted into the insertion unit or can be retracted. Accordingly, the engagement between each of the plurality of lock members and the engagement portion of the tool is released or can be released. Accordingly, the insertion portion of the apparatus main body can be removed from the cavity portion of the tool, and the tool can be removed from the tool changer.

そして、上記構成の工具交換装置においても、ツールの着脱を繰り返し行うと、押圧部とロック部材とが摩耗する。また、駆動部が歯車機構やネジ機構等を含む駆動伝達部を備える場合、押圧部とロック部材に加えて駆動伝達部内でも摩耗が発生する。しかしながら、上記構成の工具交換装置のロック機構において、直動体が一方向の何れか一方側の移動限界位置に到達した状態で、直動体を構成する押圧部及び軸部のうちの軸部のみが一定位置に位置する。これに対し、直動体を構成する押圧部及び軸部のうちの一方向に移動可能な押圧部が弾性体によって一方向の何れか一方側に付勢された状態になる。その結果、各所に摩耗が生じても、弾性体の弾性力によって押圧部の一方向における押圧力が補われ、該押圧部が一方向で必要な押圧力を作用させつつ複数のロック部材を押圧した状態になる。   And also in the tool change apparatus of the said structure, if a tool is repeatedly attached or detached, a press part and a lock member will be worn out. Further, when the drive unit includes a drive transmission unit including a gear mechanism, a screw mechanism, or the like, wear occurs in the drive transmission unit in addition to the pressing unit and the lock member. However, in the lock mechanism of the tool changer having the above configuration, only the shaft portion of the pressing portion and the shaft portion constituting the linear motion body is in a state where the linear motion body has reached the movement limit position on one side in one direction. Located at a certain position. On the other hand, the pressing part that can move in one direction among the pressing part and the shaft part constituting the linear moving body is in a state of being urged to one side in one direction by the elastic body. As a result, even if wear occurs in various places, the pressing force in one direction of the pressing portion is supplemented by the elastic force of the elastic body, and the pressing portion presses the plurality of lock members while applying the necessary pressing force in one direction. It will be in the state.

従って、各所で摩耗が生じても、押圧部がロック部材をツールの係合部と適正に係合(圧接)できる位置にまで押し出すことになる。これにより、複数のロック部材のそれぞれの一部が挿入部の外周から外側に突出した状態でツールの係合部と適正に係合(圧接)することになる。これにより、上記構成の工具交換装置は、ツールの交換が繰り返し行われても、ツールを適正に取り付けることのできる状態になる。   Therefore, even if wear occurs in various places, the pressing portion pushes the lock member to a position where it can properly engage (press contact) with the engaging portion of the tool. As a result, each of the plurality of lock members is properly engaged (pressed) with the engagement portion of the tool in a state where a part of the lock member protrudes outward from the outer periphery of the insertion portion. As a result, the tool changer configured as described above is in a state in which the tool can be properly attached even when the tool is repeatedly changed.

本発明の一態様として、前記弾性体は、第一端と該第一端の反対側の第二端を有し、前記軸部には、前記弾性体の前記第一端を受ける第一受部が設けられ、前記押圧部には、前記第一受部に対して前記一方向にあけて対向し、前記弾性体の前記第二端を受ける第二受部が設けられていることが好ましい。このようにすれば、押圧部に対して弾性体による付勢力を効率的に伝えることができ、各所の摩耗(ガタツキ)に応じて押圧部を付勢しつつ複数のロック部材に圧接した状態で係合させることができる。   As an aspect of the present invention, the elastic body has a first end and a second end opposite to the first end, and the shaft portion receives a first receiver that receives the first end of the elastic body. It is preferable that the pressing portion is provided with a second receiving portion that faces the first receiving portion in the one direction and receives the second end of the elastic body. . If it does in this way, the energizing force by an elastic body can be efficiently transmitted to a press part, and it is in the state where it pressed on a plurality of lock members, energizing a press part according to wear (backlash) of each place. Can be engaged.

この場合において、前記押圧部は、前記直動体の前記軸部の前記第一端側に前記一方向に移動可能に連結される基体部と、該基体部よりも前記軸部の前記第一端側に配置され、前記基体部に対して分離可能に連結される分離先端部と、を備え、前記第二受部は、前記分離先端部に設けられていることが好ましい。このようにすれば、弾性体の交換が容易になる。すなわち、第二受部の設けられた分離先端部が基体部に対して分離されることで、第一受部と第二受部とに挟まれていた弾性体が露呈する。従って、煩雑な作業を行うことなく、弾性の低下した弾性体を新たな弾性体に容易に交換することができる。   In this case, the pressing portion includes a base portion connected to the first end side of the shaft portion of the linear motion body so as to be movable in the one direction, and the first end of the shaft portion from the base portion. It is preferable that the second receiving portion is provided on the separation tip portion. The separation tip portion is disposed on the side and is detachably connected to the base portion. In this way, the elastic body can be easily replaced. In other words, the separation tip provided with the second receiving portion is separated from the base portion, so that the elastic body sandwiched between the first receiving portion and the second receiving portion is exposed. Therefore, it is possible to easily replace the elastic body having reduced elasticity with a new elastic body without performing complicated operations.

本発明の他態様として、前記弾性体は、前記一方向に重ね合わされた複数の皿バネで構成されることが好ましい。このようにすれば、皿バネの枚数を変更することで、押圧部に対する付勢力を適正な力に容易に調整することができる。   As another aspect of the present invention, it is preferable that the elastic body includes a plurality of disc springs stacked in the one direction. If it does in this way, the urging | biasing force with respect to a press part can be easily adjusted to appropriate force by changing the number of disk springs.

本発明の別の態様として、前記駆動部は、回転運動を出力する電動モータと、該電動モータの回転運動が伝達されて前記一方向に延びる軸線回りで回転する雌ネジ体、及び前記一方向に延びて前記雌ネジ体と螺合された雄ネジ体を有するネジ機構を含む駆動伝達部と、を備え、前記軸部が雄ネジ体に連結されていることが好ましい。このようにすれば、モータの回転でネジ機構の雌ネジ体が一方向に延びる軸線回りで回転する。そして、雌ネジ体に螺合された雄ネジ体は、雌ネジ体の回転に伴って一方向に移動する。これにより、雌ネジ体に連結された軸体(直動体)が雄ネジ体と一緒に一方向に移動する。従って、複数のロック部材のそれぞれの一部が挿入部の外周から外側に突出した状態と、複数のロック部材のそれぞれが前記挿入部内に退避する又は退避可能な状態に切り換えることができる。これにより、エア供給源のないエリアであっても電動モータを駆動することでツールを適正に連結する(取り付ける)ことができる。   As another aspect of the present invention, the drive unit includes an electric motor that outputs a rotational motion, a female screw body that rotates around an axis that is transmitted with the rotational motion of the electric motor and extends in the one direction, and the one direction. And a drive transmission portion including a screw mechanism having a male screw body threadedly engaged with the female screw body, and the shaft portion is preferably connected to the male screw body. If it does in this way, the internal thread body of a screw mechanism will rotate the axis line extended to one direction by rotation of a motor. The male screw body screwed into the female screw body moves in one direction as the female screw body rotates. Thereby, the shaft body (linear motion body) connected to the female screw body moves in one direction together with the male screw body. Accordingly, it is possible to switch between a state in which a part of each of the plurality of lock members protrudes outward from the outer periphery of the insertion portion and a state in which each of the plurality of lock members is retracted into or retractable into the insertion portion. Thereby, even if it is an area without an air supply source, a tool can be appropriately connected (attached) by driving an electric motor.

さらに、本発明の別の態様として、前記複数のロック部材のそれぞれは、前記一方向と直交する方向に移動自在に設けられた球体で構成され、前記押圧部は、第一端及び第一端の反対側の第二端を前記一方向に有するとともに、前記第一端側から前記第二端側に向けて縮径したテーパ部を少なくとも一部に有し、テーパ部が複数のロック部材のそれぞれを押圧することで、複数のロック部材のそれぞれの一部が挿入部の外周から外側に突出した状態になり、複数のロック部材に対するテーパ部の押圧が解除されることで、複数のロック部材のそれぞれが挿入部内に退避する又は退避可能な状態になるように構成されていることが好ましい。このようにすれば、押圧部によって複数のロック部材を適正に押圧でき、複数のロック部材のそれぞれの一部が挿入部の外周から外側に突出した状態と、複数のロック部材のそれぞれの一部が挿入部内に退避する又は退避可能な状態に円滑に切り換えることができる。   Furthermore, as another aspect of the present invention, each of the plurality of locking members is configured by a sphere that is movable in a direction orthogonal to the one direction, and the pressing portion includes a first end and a first end. A second end opposite to the second end in the one direction, and at least a taper portion having a diameter reduced from the first end side toward the second end side. By pressing each, a part of each of the plurality of locking members protrudes outward from the outer periphery of the insertion portion, and the pressing of the tapered portion against the plurality of locking members is released, so that the plurality of locking members It is preferable that each of these is retracted into the insertion portion or in a retractable state. If it does in this way, a plurality of lock members can be pressed appropriately by a press part, and a part of each of a plurality of lock members projected outside from the perimeter of an insertion part, and a part of each of a plurality of lock members Can be smoothly switched to the retractable state or retractable state in the insertion portion.

以上のように、本発明は、ツールの交換を繰り返し行っても、ツールを適正に取り付けることができるという優れた効果を奏し得る。   As described above, the present invention can provide an excellent effect that the tool can be properly attached even if the tool is repeatedly replaced.

図1は、本発明の一実施形態に係る工具交換装置に取り付けられるツールの一例を示す図であって、図1Aは、機能部を二点鎖線で示したツールの全体概略斜視図であり、図1Bは、図1AのI−I断面図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a tool attached to a tool changer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1A is an overall schematic perspective view of a tool in which a functional unit is indicated by a two-dot chain line, 1B is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1A. 図2は、本発明の一実施形態に係る工具交換装置の概略全体斜視図である。FIG. 2 is a schematic overall perspective view of a tool changer according to an embodiment of the present invention. 図3は、同実施形態に係る工具交換装置の概略分解斜視図である。FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of the tool changer according to the embodiment. 図4は、同実施形態に係る工具交換装置の断面図であって、図2のII−II断面図である。4 is a cross-sectional view of the tool changer according to the embodiment, which is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 図5は、同実施形態に係る工具交換装置の断面図であって、図2のIII−III断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the tool changer according to the embodiment, which is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2. 図6は、同実施形態に係る工具交換装置の断面図であって、図2のIV−IV断面図である。6 is a cross-sectional view of the tool changer according to the embodiment, which is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2. 図7は、同実施形態に係る工具交換装置にツールを取り付ける際の状態断面図であって、ツールに工具交換装置をアプローチする状態の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a state where the tool is attached to the tool changer according to the embodiment, and is a cross-sectional view of a state where the tool changer approaches the tool. 図8は、同実施形態に係る工具交換装置にツールを取り付ける際の状態断面図であって、空洞部に挿入部を挿入した状態の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a state where the tool is attached to the tool changer according to the embodiment, and is a cross-sectional view of a state where the insertion portion is inserted into the cavity. 図9は、同実施形態に係る工具交換装置にツールを取り付ける際の状態断面図であって、ツールを工具交換装置に固定した状態の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view when the tool is attached to the tool changer according to the embodiment, and is a cross-sectional view in a state where the tool is fixed to the tool changer. 本発明の他実施形態に係る工具交換装置の断面図である。It is sectional drawing of the tool change apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態に係る工具交換装置の断面図である。It is sectional drawing of the tool change apparatus which concerns on another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施形態に係る工具交換装置の断面図である。It is sectional drawing of the tool change apparatus which concerns on another embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態に係る工具交換装置について、添付図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態に係る工具交換装置の説明に先立ち、工具交換装置の対象となるツールについて概略説明する。ツールは、図1A及び図1Bに示すように、処理の内容に応じた機能を有する機能部50と、該機能部50が連結されたツール本体51とを備える。   Hereinafter, a tool changer concerning one embodiment of the present invention is explained, referring to an accompanying drawing. First, prior to the description of the tool changer according to the present embodiment, a tool that is a target of the tool changer will be schematically described. As shown in FIGS. 1A and 1B, the tool includes a functional unit 50 having a function corresponding to the content of processing, and a tool body 51 to which the functional unit 50 is coupled.

機能部50は、上述のように、処理の内容に応じた機能を有するもので、例えば、処理(加工)の内容が溶接(スポット溶接)である場合には、スポットガンが採用され、処理(加工)の内容が部品の運搬(搬送)である場合には、一対の挟持体を有するハンドが採用される。なお、図1A及び図1Bには、ツール5の一例として、機能部50としてハンドを搭載したものが図示されている。   As described above, the function unit 50 has a function corresponding to the content of the process. For example, when the content of the process (processing) is welding (spot welding), a spot gun is employed, and the process ( When the content of (processing) is the conveyance (conveyance) of parts, a hand having a pair of clamping bodies is employed. In FIG. 1A and FIG. 1B, an example in which a hand is mounted as the functional unit 50 is illustrated as an example of the tool 5.

ツール本体51は、第一端P1と該第一端P1の反対側の第二端P2とを有する。そして、ツール本体51は、本実施形態に係る工具交換装置が連結される連結部52を備えている。   The tool body 51 has a first end P1 and a second end P2 opposite to the first end P1. And the tool main body 51 is provided with the connection part 52 with which the tool change apparatus which concerns on this embodiment is connected.

連結部52は、ツール本体51の第一端P1から第二端P2に向けて掘り下げられ、第一端P1上(外面上)で開放した凹状又は穴状の空洞部53(図においては穴状の空洞部53)と、空洞部53内で該空洞部53の中心線CL1回りに配置された係合部54とを含む。   The connecting portion 52 is dug down from the first end P1 to the second end P2 of the tool main body 51, and is a concave or hole-like hollow portion 53 (in the figure, a hole shape) opened on the first end P1 (on the outer surface). And an engaging portion 54 disposed around the center line CL1 of the cavity portion 53 within the cavity portion 53).

図1A及び図1Bに図示されたツール本体51(連結部52)の空洞部53は、第一端P1側から第二端P2側に延びる中心線CL1回りの内周面によって画定されている。これを前提に、ツール本体51の係合部54は、空洞部53の内周面のうちの第一端P1側の内周面から内側(中心線CL1側)に突出するように形成されている。なお、空洞部53は、第一端P1上で開放する開口を形成し、第二端P2側で拡大するように形成されることがある。この場合は、係合部54は、空洞部53における第一端P1上で開放する開口に添って設けられるか、或いは、空洞部53内のツール本体51における第一端P1側で該空洞部53の中心線CL1回りに配置される。また、図1A及び図1Bに図示された係合部54は、周方向に連続して形成されているが、係合部54は、周方向に断続的に形成されてもよい。そして、ツール本体51の第一端P1上には、第二端P2に向けて掘り下げられたガイド穴55が設けられている。ガイド穴55は、第二端P2に向けて縮径したテーパ状に形成されている。   1A and 1B is defined by an inner peripheral surface around a center line CL1 extending from the first end P1 side to the second end P2 side. On the premise of this, the engaging portion 54 of the tool body 51 is formed so as to protrude inward (center line CL1 side) from the inner peripheral surface on the first end P1 side of the inner peripheral surface of the cavity portion 53. Yes. The cavity 53 may be formed so as to form an opening that opens on the first end P1 and to expand on the second end P2 side. In this case, the engaging portion 54 is provided along an opening that opens on the first end P <b> 1 in the cavity portion 53, or on the first end P <b> 1 side in the tool main body 51 in the cavity portion 53. 53 around the center line CL1. Moreover, although the engaging part 54 illustrated by FIG. 1A and 1B is formed continuously in the circumferential direction, the engaging part 54 may be intermittently formed in the circumferential direction. A guide hole 55 dug down toward the second end P <b> 2 is provided on the first end P <b> 1 of the tool body 51. The guide hole 55 is formed in a tapered shape having a diameter reduced toward the second end P2.

工具交換装置は、ツール5(ツール本体51)が上記構成の連結部52を備えることを前提に、図2に示すように、ロボットRと連結されるロボット連結部20と、ツール5の空洞部53に挿入可能な挿入部21であって、一方向に延びる中心線(直線状の中心線)CL2を有する挿入部21とを有する装置本体2を備える。なお、本実施形態において、「一方向」とは、仮想的に設定した一本の直線(仮想直線)の延びる方向を意味する。また、以下の説明において、「一方向の一方側」とは、仮想直線の両端のうちの一方の端側を意味し、「一方向の他方側」とは、仮想直線の両端のうちの他方の端側を意味する。   As shown in FIG. 2, the tool changer is based on the assumption that the tool 5 (tool main body 51) includes the connecting portion 52 having the above-described configuration, and a robot connecting portion 20 connected to the robot R and a hollow portion of the tool 5. 53. The apparatus main body 2 includes an insertion portion 21 that can be inserted into the insertion portion 53 and has an insertion portion 21 having a center line (linear center line) CL2 extending in one direction. In the present embodiment, “one direction” means a direction in which one virtually set straight line (virtual straight line) extends. Further, in the following description, “one side in one direction” means one end side of both ends of the virtual straight line, and “the other side in one direction” means the other side of both ends of the virtual straight line. The end side of

ここで工具交換装置1についてより具体的に説明すると、工具交換装置1は、図3に示すように、装置本体2と、ツール5の空洞部53に挿入部21を挿入した状態で、ツール5を装置本体2に固定するロック機構3と、ロック機構3を作動させる駆動部4と、を備える。   Here, the tool changer 1 will be described more specifically. As shown in FIG. 3, the tool changer 1 includes the tool body 5 and the tool 5 in a state where the insertion part 21 is inserted into the cavity 53 of the tool 5. Is provided with a lock mechanism 3 for fixing the lock mechanism 3 to the apparatus main body 2 and a drive unit 4 for operating the lock mechanism 3.

装置本体2は、ロボット連結部20及び挿入部21に加え、ロック機構3を収容する収容空間220が形成された本体部22と、ツール5に対して電気的に接続される端子等(図示しない)が収容されたコネクタボックス23とを有する。また、本実施形態に係る装置本体2は、ツール5(ツール本体51)のガイド穴55に嵌入可能なガイドピン24を有している。   The apparatus main body 2 includes a main body portion 22 in which an accommodation space 220 for accommodating the lock mechanism 3 is formed, a terminal electrically connected to the tool 5 and the like (not shown) in addition to the robot coupling portion 20 and the insertion portion 21. ) Is accommodated in the connector box 23. Further, the apparatus main body 2 according to the present embodiment has guide pins 24 that can be fitted into the guide holes 55 of the tool 5 (tool main body 51).

本体部22は、図3乃至図6に示す如く、第一端P3と該第一端P3の反対側の第二端P4とを有する。収容空間220は、一方向で本体部22を貫通し、本体部22の第一端P3上及び第二端P4上で開口している。   As shown in FIGS. 3 to 6, the main body portion 22 has a first end P3 and a second end P4 opposite to the first end P3. The accommodation space 220 penetrates the main body portion 22 in one direction and opens on the first end P3 and the second end P4 of the main body portion 22.

収容空間220は、挿入部21と同心で設けられている。すなわち、収容空間220の中心線は、挿入部21の中心線CL2と一致している。本実施形態において、収容空間220は、段付穴状に形成されている。具体的には、収容空間220は、本体部22の第一端P3上で開口する大径穴部221と、第二端P4側で大径穴部221と連続し、本体部22の第二端P4上で開口する小径穴部222とを備える。そして、本体部22には、図3及び図4に示すように、収容空間220の大径穴部221と外部とを連通する横穴223が中心線CL2と直交する方向に貫通して設けられている。収容空間220の小径穴部222は、後述する押圧部33を一方向に往復動可能に収容できる穴径に設定される。そして、図3及び図6に示すように、小径穴部222を画定する内周面上には、互いに対向する一対のガイド溝224,224が形成される。一対のガイド溝224,224のそれぞれは、一方向に延びている(中心線CL2に沿って延びている)。そして、一対のガイド溝224,224は、後述する複数のロック部材31,…を躱すように配置されている。   The accommodation space 220 is provided concentrically with the insertion portion 21. That is, the center line of the accommodation space 220 coincides with the center line CL <b> 2 of the insertion portion 21. In the present embodiment, the accommodation space 220 is formed in a stepped hole shape. Specifically, the accommodating space 220 is continuous with the large-diameter hole 221 that opens on the first end P3 of the main body 22 and the large-diameter hole 221 on the second end P4 side, and A small-diameter hole 222 that opens on the end P4. 3 and 4, the main body portion 22 is provided with a lateral hole 223 that communicates the large-diameter hole portion 221 of the housing space 220 with the outside in a direction perpendicular to the center line CL2. Yes. The small-diameter hole portion 222 of the accommodation space 220 is set to a hole diameter that can accommodate a later-described pressing portion 33 so as to reciprocate in one direction. As shown in FIGS. 3 and 6, a pair of guide grooves 224 and 224 that are opposed to each other are formed on the inner peripheral surface that defines the small-diameter hole 222. Each of the pair of guide grooves 224 and 224 extends in one direction (extends along the center line CL2). The pair of guide grooves 224 and 224 are arranged so as to sandwich a plurality of lock members 31, which will be described later.

挿入部21は、図4乃至図6に示すように、筒状に形成され、第一端P5と該第一端P5の反対側の第二端P6とを有する。挿入部21の外径は、ツール5の空洞部53に挿入可能に設定される。すなわち、挿入部21の外径は、ツール5の係合部54の内径と略同等に設定される。これに対し、挿入部21の内径は、本体部22の収容空間220の小径穴部222と同径に設定される。これに伴い、挿入部21の内穴が本体部22の収容空間220と同心になるように、挿入部21の第一端P5が本体部22に接続されている。そして、図3乃至図5に示すように、挿入部21には、一方向(中心線CL2)と直交する方向に貫通した複数の穴211,…が周方向に間隔をあけて設けられている。   As shown in FIGS. 4 to 6, the insertion portion 21 is formed in a cylindrical shape, and has a first end P5 and a second end P6 opposite to the first end P5. The outer diameter of the insertion portion 21 is set to be insertable into the cavity portion 53 of the tool 5. That is, the outer diameter of the insertion portion 21 is set substantially equal to the inner diameter of the engagement portion 54 of the tool 5. On the other hand, the inner diameter of the insertion portion 21 is set to the same diameter as the small-diameter hole portion 222 of the accommodation space 220 of the main body portion 22. Accordingly, the first end P <b> 5 of the insertion portion 21 is connected to the main body portion 22 so that the inner hole of the insertion portion 21 is concentric with the accommodation space 220 of the main body portion 22. 3 to 5, the insertion portion 21 is provided with a plurality of holes 211,... Penetrating in a direction orthogonal to one direction (center line CL2) at intervals in the circumferential direction. .

前記ロボット連結部20は、本体部22の収容空間220(第一端P3上の開口)を閉塞可能な円板で構成され、本体部22にネジ止めされる。そして、ロボット連結部20には、周方向に間隔をあけて複数のネジ穴(採番しない)が設けられている。そして、ロボット連結部20の複数のネジ穴のそれぞれの間に貫通穴(採番しない)が設けられている。ロボット連結部20は、各貫通穴に挿通したネジ部材が本体部22に螺合されることで本体部22に固定される。これに対し、ロボットRは、ロボット連結部20に外嵌された状態で自身に挿通されたネジ部材(図示しない)がロボット連結部20のネジ穴に螺合されることで工具交換装置1(装置本体2)に連結される。   The robot connecting portion 20 is configured by a disc capable of closing the accommodation space 220 (opening on the first end P3) of the main body portion 22, and is screwed to the main body portion 22. The robot connecting portion 20 is provided with a plurality of screw holes (not numbered) at intervals in the circumferential direction. A through hole (not numbered) is provided between each of the plurality of screw holes of the robot connecting portion 20. The robot connecting portion 20 is fixed to the main body portion 22 by screwing screw members inserted into the through holes into the main body portion 22. On the other hand, the robot R is screwed into a screw hole of the robot connecting portion 20 with a screw member (not shown) inserted into the robot connecting portion 20 in a state where the robot R is externally fitted to the tool connecting device 1 ( It is connected to the device body 2).

ガイドピン24は、図3及び図4に示すように、一方向に延びている。そして、ガイドピン24は、本体部22の第二端P4から外方に突出している。ガイドピン24は、ツール5のガイド穴55と対応した形状に形成される。本実施形態において、ツール5のガイド穴55は、上述のようにテーパ状に形成される。これに伴い、ガイドピン24は、本体部22側(基端側)から先端に向けて先細りしたテーパ軸状に形成されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the guide pin 24 extends in one direction. The guide pin 24 protrudes outward from the second end P4 of the main body 22. The guide pin 24 is formed in a shape corresponding to the guide hole 55 of the tool 5. In the present embodiment, the guide hole 55 of the tool 5 is formed in a tapered shape as described above. Accordingly, the guide pin 24 is formed in a tapered shaft shape that tapers from the main body 22 side (base end side) toward the tip.

ロック機構3は、図3乃至図5に示すように、装置本体2内で一方向(挿入部21の中心線CL2の延びる方向)に往復移動可能に設けられた直動体30と、挿入部21の中心線CL2回りに間隔をあけて配置された複数のロック部材31,…と、を備える。   As shown in FIGS. 3 to 5, the lock mechanism 3 includes a linear motion body 30 that is reciprocally movable in one direction (a direction in which the center line CL <b> 2 of the insertion portion 21 extends) in the apparatus main body 2, and the insertion portion 21. , And a plurality of lock members 31 arranged at intervals around the center line CL2.

直動体30は、一方向の一方側の移動限界位置(以下、第一限界位置という)と前記一方向の他方側の移動限界位置(以下、第二限界位置という)とに位置変更可能に設けられている。本実施形態に係る直動体30は、一方向に軸心を有する軸部32と、軸部32に対して一方向に移動可能に連結された押圧部33であって、挿入部21内に配置される押圧部33と、押圧部33を一方向の一方側に向けて付勢する弾性体34と、を備える。また、本実施形態において、直動体30は、軸部32と押圧部33とを連結する連結軸35と、押圧部33を一方向にガイドするための一対のガイド体36,36を更に備えている(図3及び図6参照)。   The linear motion body 30 is provided so that its position can be changed between a movement limit position on one side in one direction (hereinafter referred to as a first limit position) and a movement limit position on the other side in the one direction (hereinafter referred to as a second limit position). It has been. The linear motion body 30 according to the present embodiment includes a shaft portion 32 having an axial center in one direction, and a pressing portion 33 that is connected to the shaft portion 32 so as to be movable in one direction, and is disposed in the insertion portion 21. A pressing portion 33, and an elastic body 34 that urges the pressing portion 33 toward one side in one direction. In the present embodiment, the linear motion body 30 further includes a connecting shaft 35 that connects the shaft portion 32 and the pressing portion 33, and a pair of guide bodies 36 and 36 for guiding the pressing portion 33 in one direction. (See FIGS. 3 and 6).

軸部32は、第一端P7と該第一端P7の反対側の第二端P8とを一方向に有する。本実施形態に係る軸部32は、段付き棒状に形成されている。より具体的には、軸部32は、該軸部32の第一端P7を含む小径軸部320と、小径軸部320に連続した大径軸部321であって、該軸部32の第二端P8を含む大径軸部321とを備えている。そして、本実施形態に軸部32は、後述するネジ機構42の雄ネジ体421が一体的に形成されている。雄ネジ体421は、軸部32と同心になるように、該軸部32の第二端P8に連結されている。   The shaft portion 32 has a first end P7 and a second end P8 opposite to the first end P7 in one direction. The shaft portion 32 according to the present embodiment is formed in a stepped bar shape. More specifically, the shaft portion 32 includes a small-diameter shaft portion 320 including the first end P7 of the shaft portion 32 and a large-diameter shaft portion 321 continuous with the small-diameter shaft portion 320. And a large-diameter shaft portion 321 including two ends P8. In the present embodiment, the shaft portion 32 is integrally formed with a male screw body 421 of a screw mechanism 42 described later. The male screw body 421 is connected to the second end P8 of the shaft portion 32 so as to be concentric with the shaft portion 32.

軸部32には、弾性体34(弾性体34の後述する第一端P9)を受ける第一受部322が設けられている。軸部32は、上述のように、段付き棒状に形成されているため、大径軸部321における小径軸部320との接続端面が第一受部322を構成している。本実施形態において、弾性体34との接触で大径軸部321が摩耗や損傷することを防止すべく、軸部32の大径軸部321に外嵌される外嵌部材37が設けられる。従って、本実施形態に係る第一受部322は、外嵌部材37を挟んで弾性体34を受けるようになっている。   The shaft portion 32 is provided with a first receiving portion 322 that receives the elastic body 34 (a first end P9 described later of the elastic body 34). Since the shaft portion 32 is formed in a stepped rod shape as described above, the connection end surface of the large diameter shaft portion 321 with the small diameter shaft portion 320 forms the first receiving portion 322. In the present embodiment, an external fitting member 37 that is fitted on the large-diameter shaft portion 321 of the shaft portion 32 is provided in order to prevent the large-diameter shaft portion 321 from being worn or damaged due to contact with the elastic body 34. Therefore, the first receiving portion 322 according to the present embodiment receives the elastic body 34 with the outer fitting member 37 interposed therebetween.

軸部32の大径軸部321及び外嵌部材37には、図3及び図6に示す如く、一方向(中心線CL2)と直交する方向に貫通した挿通軸挿通穴323,370が設けられている。大径軸部321の軸挿通穴323及び外嵌部材37の軸挿通穴370のそれぞれの穴径は、連結軸35の外径に対応するように設定されている。すなわち、大径軸部321の軸挿通穴323及び外嵌部材37の軸挿通穴370のそれぞれは、連結軸35との間に隙間を形成することなく或いは隙間を略形成することなく該連結軸35を挿通できるように形成されている。そして、大径軸部321に外嵌部材37を外嵌した状態で、大径軸部321及び外嵌部材37の軸挿通穴323,370が互いに連通するようになっている。   The large-diameter shaft portion 321 and the outer fitting member 37 of the shaft portion 32 are provided with insertion shaft insertion holes 323 and 370 penetrating in a direction orthogonal to one direction (center line CL2), as shown in FIGS. ing. The diameters of the shaft insertion hole 323 of the large diameter shaft portion 321 and the shaft insertion hole 370 of the outer fitting member 37 are set to correspond to the outer diameter of the connecting shaft 35. In other words, each of the shaft insertion hole 323 of the large-diameter shaft portion 321 and the shaft insertion hole 370 of the outer fitting member 37 does not form a gap with the connection shaft 35 or does not substantially form a gap. It is formed so that 35 can be inserted. The shaft insertion holes 323 and 370 of the large-diameter shaft portion 321 and the external fitting member 37 communicate with each other in a state where the external-fit member 37 is externally fitted to the large-diameter shaft portion 321.

押圧部33は、図3乃至図6に示すように、第一端P11と該第一端P11の反対側の第二端P12とを有する。そして、本実施形態に係る押圧部33の第一端P11側は、第二端P12側よりも外径が小径になっている。すなわち、押圧部33は、第二端P12側から第一端P11に向けて縮径したテーパ部330を備える。   As shown in FIGS. 3 to 6, the pressing portion 33 has a first end P11 and a second end P12 opposite to the first end P11. And the 1st end P11 side of the press part 33 which concerns on this embodiment has a smaller outer diameter than the 2nd end P12 side. That is, the pressing portion 33 includes a tapered portion 330 having a diameter reduced from the second end P12 side toward the first end P11.

そして、本実施形態に係る押圧部33には、一方向に貫通した段付き穴331が設けられる。押圧部33の段付き穴331は、図4及び図5に示すように、押圧部33の第二端P12で開口する大径部332と、押圧部33の第一端P11側で大径部332と連続し、該押圧部33の第一端P11で開口した小径部333とを備えている。大径部332は、第一受部322を有する軸部32の大径軸部321を収容可能に穴径が設定される。本実施形態において、上述のように、大径軸部321に外嵌部材37が外嵌されるため、大径部332は、大径軸部321に外嵌した外嵌部材37を収容可能に穴径が設定される。   And in the press part 33 which concerns on this embodiment, the stepped hole 331 penetrated to one direction is provided. As shown in FIGS. 4 and 5, the stepped hole 331 of the pressing portion 33 includes a large diameter portion 332 that opens at the second end P12 of the pressing portion 33 and a large diameter portion on the first end P11 side of the pressing portion 33. 332 and a small diameter portion 333 opened at the first end P11 of the pressing portion 33. The large diameter portion 332 has a hole diameter that can accommodate the large diameter shaft portion 321 of the shaft portion 32 having the first receiving portion 322. In the present embodiment, as described above, the outer fitting member 37 is fitted onto the large-diameter shaft portion 321, so that the large-diameter portion 332 can accommodate the outer fitting member 37 fitted onto the large-diameter shaft portion 321. The hole diameter is set.

そして、押圧部33の内部には、弾性体34(弾性体34の後述する第二端P10)を受ける第二受部334が設けられている。本実施形態において、上述のように、第一端側に小径部333を有する段付き穴331が押圧部33内に設けられているため、大径部332と小径部333との境界に形成される端面が第二受部334を構成している。   And inside the press part 33, the 2nd receiving part 334 which receives the elastic body 34 (2nd end P10 mentioned later of the elastic body 34) is provided. In the present embodiment, as described above, the stepped hole 331 having the small diameter portion 333 on the first end side is provided in the pressing portion 33, so that it is formed at the boundary between the large diameter portion 332 and the small diameter portion 333. The end face that forms the second receiving portion 334.

本実施形態に係る押圧部33は、軸部32の第一端側が一方向に移動可能に連結される基体部335と、基体部335よりも軸部32の第一端側に配置され、基体部335に対して分離可能に連結される分離先端部336と、を備える。
The pressing portion 33 according to the present embodiment is disposed on the first end side of the shaft portion 32 relative to the base portion 335 and the base portion 335 connected to the first end side of the shaft portion 32 so as to be movable in one direction. A separation tip 336 that is detachably connected to the portion 335.

基体部335は、外観円柱状の大径基部337と、大径基部337に連続して先細りするテーパ部330とを備える。そして、分離先端部336は、テーパ部330の先端(小径部分)と同径に形成された小径基部338と、小径基部338に連続して先細りした小径テーパ部339とを備える。分離先端部336は、基体部335に対してネジ止めされており、これによって、基体部335から分離可能になっている。そして、該押圧部33の段付き穴331の大径部332は、基体部335と分離先端部336とに跨って形成され、該段付き穴331の小径部333は、分離先端部336に形成されている。従って、本実施形態において、第一受部322は、基体部335内に配置され、第二受部334は、分離先端部336に設けられる。
The base portion 335 includes a large-diameter base portion 337 having a columnar appearance, and a tapered portion 330 that tapers continuously to the large-diameter base portion 337. The separation tip 336 includes a small-diameter base 338 that is formed to have the same diameter as the tip (small-diameter portion) of the taper 330 and a small-diameter taper 339 that continuously tapers the small-diameter base 338. The separation tip portion 336 is screwed to the base portion 335, and can be separated from the base portion 335. The large diameter portion 332 of the stepped hole 331 of the pressing portion 33 is formed across the base portion 335 and the separation tip portion 336, and the small diameter portion 333 of the stepped hole 331 is formed at the separation tip portion 336. Has been. Therefore, in the present embodiment, the first receiving portion 322 is disposed in the base portion 335, and the second receiving portion 334 is provided in the separation tip portion 336.

そして、図3及び図6に示すように、押圧部33の第二端P12側には、一方向(中心線CL2)と直交する方向に貫通した軸挿通穴340が設けられている。本実施形態に係る押圧部33は、基体部335及び分離先端部336によって構成されるため、軸挿通穴340は当該押圧部33の第二端P12側に位置する大径基部337に設けられている。押圧部33(大径基部337)に設けられる軸挿通穴340は、連結軸35を挿通可能な穴径に設定される。そして、押圧部33の軸挿通穴34は、一方向に長手をなす長穴に形成されている。そして、押圧部33の軸挿通穴340は、大径軸部321に収容された軸部32の大径軸部321及び外嵌部材37の軸挿通穴323,370に対して一部が重複するように配置されている。
As shown in FIGS. 3 and 6, a shaft insertion hole 340 penetrating in a direction orthogonal to one direction (center line CL <b> 2) is provided on the second end P <b> 12 side of the pressing portion 33. Since the pressing portion 33 according to the present embodiment includes the base portion 335 and the separation tip portion 336, the shaft insertion hole 340 is provided in the large-diameter base portion 337 located on the second end P12 side of the pressing portion 33. Yes. The shaft insertion hole 340 provided in the pressing portion 33 (large diameter base 337) is set to a hole diameter through which the connecting shaft 35 can be inserted. And the shaft insertion hole 34 of the press part 33 is formed in the long hole which makes a longitudinal direction in one direction. The shaft insertion hole 340 of the pressing portion 33 partially overlaps with the large diameter shaft portion 321 of the shaft portion 32 accommodated in the large diameter shaft portion 321 and the shaft insertion holes 323 and 370 of the outer fitting member 37. Are arranged as follows.

一対のガイド体36,36のそれぞれは、四角形状のプレートで構成される。一対のガイド体36,36のうちの一方のガイド体36は、他方のガイド体36よりも一方向の長さが長く設定されている。そして、一対のガイド体36,36のそれぞれには、連結軸35が挿通される軸挿通穴360が貫通して設けられる。一対のガイド体36,36の軸挿通穴は、押圧部33の軸挿通穴340と同様に、一方向に長手をなす長穴に形成される。なお、本実施形態において、押圧部33の軸挿通穴340とガイド体36,36の軸挿通穴360とは同形、同サイズに形成されている。   Each of the pair of guide bodies 36 is composed of a rectangular plate. One guide body 36 of the pair of guide bodies 36 is set to be longer in one direction than the other guide body 36. Each of the pair of guide bodies 36 is provided with a shaft insertion hole 360 through which the connecting shaft 35 is inserted. The shaft insertion holes of the pair of guide bodies 36 and 36 are formed as long holes that are elongated in one direction, like the shaft insertion hole 340 of the pressing portion 33. In the present embodiment, the shaft insertion hole 340 of the pressing portion 33 and the shaft insertion hole 360 of the guide bodies 36 and 36 are formed in the same shape and the same size.

そして、一対のガイド体36,36は、自己の軸挿通穴360が押圧部33の軸挿通穴340と重なるように、押圧部33(基体部335)を挟んだ状態で該押圧部33に連結されている。一対のガイド体36,36は、押圧部33を装置本体2の収容空間220内に収容したときに、装置本体2(本体部22)に設けられた一対のガイド溝224,224のそれぞれに嵌合し、押圧部33を一方向に案内するようになっている。   The pair of guide bodies 36 are connected to the pressing portion 33 in a state where the pressing portion 33 (base portion 335) is sandwiched so that its own shaft insertion hole 360 overlaps the shaft insertion hole 340 of the pressing portion 33. Has been. The pair of guide bodies 36, 36 fits in each of the pair of guide grooves 224, 224 provided in the apparatus main body 2 (main body part 22) when the pressing portion 33 is accommodated in the accommodating space 220 of the apparatus main body 2. In combination, the pressing portion 33 is guided in one direction.

本実施形態において、上述のように、装置本体2(本体部22)に設けられたガイド溝224,224が、複数のロック部材31,…を躱すように配置されている。従って、一対のガイド体36,36及び該ガイド体36,36に挿通される連結軸35についても、複数のロック部材31,…を躱すように配置される。すなわち、一対のガイド体36,36及び該ガイド体36,36に挿通される連結軸35は、挿入部21の周方向で隣り合うロック部材31,…の間に位置している。   In the present embodiment, as described above, the guide grooves 224 and 224 provided in the apparatus main body 2 (main body portion 22) are arranged so as to sandwich the plurality of lock members 31,. Therefore, the pair of guide bodies 36 and 36 and the connecting shaft 35 inserted through the guide bodies 36 and 36 are also arranged so as to sandwich the plurality of lock members 31. That is, the pair of guide bodies 36 and 36 and the connecting shaft 35 inserted through the guide bodies 36 and 36 are positioned between the lock members 31 that are adjacent to each other in the circumferential direction of the insertion portion 21.

連結軸35は、押圧部33の軸挿通穴340、ガイド体36,36の軸挿通穴360、外嵌部材37の軸挿通穴370、及び軸部32(大径軸部321)の軸挿通穴323に連結軸35が挿通される。これにより、押圧部33は、自己の軸挿通穴(長穴)340の長手方向(一方向)に往復移動可能な状態で軸部32に連結される。   The connecting shaft 35 includes a shaft insertion hole 340 in the pressing portion 33, a shaft insertion hole 360 in the guide bodies 36 and 36, a shaft insertion hole 370 in the outer fitting member 37, and a shaft insertion hole in the shaft portion 32 (large diameter shaft portion 321). The connecting shaft 35 is inserted through the H.323. As a result, the pressing portion 33 is coupled to the shaft portion 32 in a state in which the pressing portion 33 can reciprocate in the longitudinal direction (one direction) of its own shaft insertion hole (long hole) 340.

弾性体34は、図3乃至図6に示すように、一方向に第一端P9と該第一端P9の反対側の第二端P10とを有する。本実施形態に係る弾性体34は、一方向に重ね合わされた複数の皿バネ341,…で構成される。従って、本実施形態の弾性体34においては、図4乃至図6に示すように、複数の皿バネ341,…の両端にある皿バネ341,341のうちの一方の皿バネ341(第一端P9になる皿バネ341)が第一受部322に受けられ、複数の皿バネ341,…の両端にある皿バネ341,341のうちの他方の皿バネ341(第二端P10になる皿バネ341)が第二受部334に受けられている。そして、上述のように、複数の皿バネ341,…で弾性体34が構成されるに当り、軸部32の小径軸部320が複数の皿バネ341,…に挿通された状態になっている。   As shown in FIGS. 3 to 6, the elastic body 34 has a first end P9 and a second end P10 opposite to the first end P9 in one direction. The elastic body 34 according to the present embodiment includes a plurality of disc springs 341,... Stacked in one direction. Therefore, in the elastic body 34 of this embodiment, as shown in FIGS. 4 to 6, one disc spring 341 (first end) of the disc springs 341, 341 at both ends of the plurality of disc springs 341,. The disc spring 341) that becomes P9 is received by the first receiving portion 322, and the other disc spring 341 (the disc spring that becomes the second end P10) of the disc springs 341, 341 at both ends of the plurality of disc springs 341,. 341) is received by the second receiving portion 334. As described above, when the elastic body 34 is configured by the plurality of disc springs 341,..., The small-diameter shaft portion 320 of the shaft portion 32 is inserted into the plurality of disc springs 341,. .

本実施形態において、複数のロック部材31,…のそれぞれは、球体で構成されている。そして、複数のロック部材31,…のそれぞれは、挿入部21に設けられた複数の穴211,…のそれぞれの内部に配置されている。すなわち、複数のロック部材31,…のそれぞれは、挿入部21に設けられた複数の穴211,…のそれぞれの内部で転動することで、一方向(挿入部21の中心線CL2)と交差する方向に移動するようになっている。これにより、複数のロック部材31,…のそれぞれは、一部が挿入部21の外周から外方に突出し、ツール5の係合部54と圧接した状態で係合可能な第一位置と、挿入部21内に退避した第二位置とに位置変更するようになっている。なお、挿入部21に設けられた複数の穴211,…のそれぞれは、挿入部21の外周面側でロック部材31,…の外径よりも小径になっており、ロック部材31が穴211から脱落することが防止されている。   In the present embodiment, each of the plurality of lock members 31 is composed of a sphere. Each of the plurality of lock members 31,... Is disposed inside each of the plurality of holes 211,. That is, each of the plurality of lock members 31,... Intersects with one direction (center line CL2 of the insertion portion 21) by rolling inside each of the plurality of holes 211,. To move in the direction you want. As a result, each of the plurality of lock members 31,... Protrudes outward from the outer periphery of the insertion portion 21 and can be engaged with the engagement portion 54 of the tool 5 in a pressed state. The position is changed to the second position retracted in the part 21. Each of the plurality of holes 211 provided in the insertion portion 21 is smaller in diameter than the outer diameter of the lock member 31 on the outer peripheral surface side of the insertion portion 21, and the lock member 31 extends from the hole 211. It is prevented from falling off.

駆動部4は、種々態様のものを採用できるが、何れも、直動体30を一方向に移動させるように構成される。本実施形態に係る駆動部4は、図3及び図4に示すように、回転運動を出力する電動モータ40と、該電動モータ40の回転運動が伝達されて一方向に延びる軸線回りで回転する雌ネジ体420、及び前記一方向に延びて前記雌ネジ体420と螺合された雄ネジ体421を有するネジ機構42を含む駆動伝達部41と、を備えている。   The drive unit 4 can employ various modes, but each is configured to move the linear motion body 30 in one direction. As shown in FIGS. 3 and 4, the drive unit 4 according to the present embodiment rotates around an electric motor 40 that outputs rotational motion and an axis that is transmitted with the rotational motion of the electric motor 40 and extends in one direction. And a drive transmission portion 41 including a screw mechanism 42 having a female screw body 420 and a male screw body 421 extending in the one direction and screwed into the female screw body 420.

本実施形態において、電動モータ40は、出力軸が装置本体2の収容空間220(挿入部21)の中心線CL2と直交する方向に延びるように配置される。すなわち、電動モータ40は、装置本体2(本体部22)に設けられた横穴223に出力軸を挿通させた状態で本体部22に固定されている。なお、本実施形態に係る工具交換装置1は、電動モータ40を覆うカバー44を備えており、電動モータ40に対する防塵等が図られている。   In the present embodiment, the electric motor 40 is disposed such that the output shaft extends in a direction orthogonal to the center line CL2 of the accommodation space 220 (insertion portion 21) of the apparatus main body 2. That is, the electric motor 40 is fixed to the main body 22 in a state where the output shaft is inserted into the horizontal hole 223 provided in the apparatus main body 2 (main body 22). Note that the tool changer 1 according to the present embodiment includes a cover 44 that covers the electric motor 40, so that dust prevention or the like for the electric motor 40 is achieved.

前記ネジ機構42は、上述のように、挿入部21の中心線CL2回りで回転自在に設けられた雌ネジ体420と、挿入部21の中心線CL2に沿って延びた雄ネジ体421であって、雌ネジ体420に螺合された雄ネジ体421とを備える。   As described above, the screw mechanism 42 includes the female screw body 420 that is rotatably provided around the center line CL2 of the insertion portion 21 and the male screw body 421 that extends along the center line CL2 of the insertion portion 21. And a male screw body 421 screwed into the female screw body 420.

雌ネジ体420は、図示しないスペーサを介して本体部22に固定されたベアリング(ラジアルベアリング)Br1に支持されている。そして、本実施形態において、ネジ機構42の雄ネジ体421は、直動体30(軸部32)に対して同心で連結される。本実施形態において、ネジ機構42を構成する雌ネジ体420及び雄ネジ体421のネジには、台形ネジが採用されている。   The female screw body 420 is supported by a bearing (radial bearing) Br1 fixed to the main body 22 through a spacer (not shown). In this embodiment, the male screw body 421 of the screw mechanism 42 is concentrically connected to the linear motion body 30 (shaft portion 32). In the present embodiment, trapezoidal screws are employed as the screws of the female screw body 420 and the male screw body 421 constituting the screw mechanism 42.

そして、電動モータ40が上記配置で設けられるに伴い、本実施形態に係る駆動伝達部41は、電動モータ40の出力(回転運動)をネジ機構42に伝達する歯車機構43をさらに備える。   As the electric motor 40 is provided in the above-described arrangement, the drive transmission unit 41 according to the present embodiment further includes a gear mechanism 43 that transmits the output (rotational motion) of the electric motor 40 to the screw mechanism 42.

本実施形態において、歯車機構43は、電動モータ40の出力軸に連結されるとともに、本体部22の横穴223内に配置されるベアリング(ラジアルベアリング)Br2に支持され、中心線CL2と直交する方向に延びる軸線回りで回転可能に設けられる小径傘歯車430と、ロボット連結部20の内面に支持されたベアリング(スラストベアリング)Bsを介して中心線CL2回りで回転自在に設けられ、小径傘歯車430と噛合する大径傘歯車431とで構成される。これにより、歯車機構43は、電動モータ40の出力軸を回転中心とする回転運動(出力)を、該電動モータ40の出力軸と直交する方向に延びる軸線(挿入部21)回りの回転に変換するようになっている。そして、大径傘歯車431は、雌ネジ体420に機械的に連結されている。これにより、雌ネジ体420は、大径傘歯車431とともに挿入部21の中心線回りで回転するようになっている。   In the present embodiment, the gear mechanism 43 is coupled to the output shaft of the electric motor 40 and is supported by a bearing (radial bearing) Br2 disposed in the lateral hole 223 of the main body 22 and is orthogonal to the center line CL2. The small-diameter bevel gear 430 is rotatably provided around the center line CL2 via a small-diameter bevel gear 430 that is rotatably provided around an axis extending to the center, and a bearing (thrust bearing) Bs supported on the inner surface of the robot coupling portion 20. And a large-diameter bevel gear 431 that meshes with. As a result, the gear mechanism 43 converts the rotational movement (output) about the output shaft of the electric motor 40 into rotation around an axis (insertion portion 21) extending in a direction orthogonal to the output shaft of the electric motor 40. It is supposed to be. The large-diameter bevel gear 431 is mechanically connected to the female screw body 420. Thus, the female screw body 420 rotates around the center line of the insertion portion 21 together with the large-diameter bevel gear 431.

そして、本実施形態に係る工具交換装置1は、駆動部4に電動モータ40が備えているため、図3及び図6に示すように、直動体30が一方向の一方側にある第一限界位置に到達した状態と、直動体30が一方向の他方側にある第二限界位置に到達した状態とを認識するためのセンサS1,S2が設けられている。かかるセンサS1,S2には、種々タイプのものを採用できるが、本実施形態においては、磁気センサS1,S2が採用されている。これに伴い、直動体30には、磁気センサS1,S2が検知する磁石Mが取り付けられている。本実施形態においては、磁気センサS1,S2が装置本体2(本体部22)に対して一方向に間隔をあけて二つ設けられ、一対のガイド体36,36のうちの一方のガイド体36に磁石Mが取り付けられている。これにより、本実施形態に係る工具交換装置1は、一方の磁気センサS1が磁石Mを検知したときに、直動体30が第二限界位置に到達したと判断し、他方の磁気センサS2が磁石Mを検知したときに、直動体30が第一限界位置に到達したと判断するようになっている。   And since the electric motor 40 is provided in the drive part 4 with the tool change apparatus 1 which concerns on this embodiment, as shown in FIG.3 and FIG.6, the linear motion body 30 is the 1st limit which is on the one side of one direction. Sensors S <b> 1 and S <b> 2 are provided for recognizing the state where the position has reached and the state where the linear motion body 30 has reached the second limit position on the other side in one direction. Various types of sensors S1 and S2 can be employed, but in the present embodiment, magnetic sensors S1 and S2 are employed. Accordingly, a magnet M that is detected by the magnetic sensors S1 and S2 is attached to the linear motion body 30. In the present embodiment, two magnetic sensors S1 and S2 are provided at an interval in one direction with respect to the apparatus main body 2 (main body portion 22), and one guide body 36 of the pair of guide bodies 36 and 36 is provided. The magnet M is attached to. Thereby, when one magnetic sensor S1 detects the magnet M, the tool changer 1 according to the present embodiment determines that the linear motion body 30 has reached the second limit position, and the other magnetic sensor S2 has the magnet. When M is detected, it is determined that the linear moving body 30 has reached the first limit position.

本実施形態に係る工具交換装置1は、以上の通りである。続いて、上記構成の工具交換装置1の作動ついて説明する。   The tool changer 1 according to this embodiment is as described above. Next, the operation of the tool changer 1 having the above configuration will be described.

上記工具交換装置1にツール5を取り付けるに当り、直動体30は、第二限界位置に位置する。この状態で、直動体30の押圧部33は、図7に示すように、複数のロック部材31,…を押圧せずに、複数のロック部材31,…は、挿入部21内に退避している。そして、この状態で、装置本体2の挿入部21がツール5(ツール本体51)の空洞部53に挿入される。このとき、挿入部21の外周は、図8に示すように、係合部54の内周面に案内され、挿入部21と空洞部53とが同心になる。そして、挿入部21が空洞部53に進入するのに併せて、ガイドピン24がツール5のガイド穴55に嵌入される。これにより、ツール5と工具交換装置1とが位置決めされる。   In attaching the tool 5 to the tool changer 1, the linear motion body 30 is located at the second limit position. In this state, as shown in FIG. 7, the pressing portion 33 of the linear moving body 30 does not press the plurality of locking members 31, and the plurality of locking members 31 are retracted into the insertion portion 21. Yes. In this state, the insertion portion 21 of the apparatus main body 2 is inserted into the cavity 53 of the tool 5 (tool main body 51). At this time, as shown in FIG. 8, the outer periphery of the insertion portion 21 is guided by the inner peripheral surface of the engagement portion 54, and the insertion portion 21 and the cavity portion 53 are concentric. The guide pin 24 is inserted into the guide hole 55 of the tool 5 as the insertion portion 21 enters the hollow portion 53. Thereby, the tool 5 and the tool changer 1 are positioned.

そして、工具交換装置1における装置本体2(本体部22の第二端P4)がツール5のツール本体51の第一端P1に当接した状態で、工具交換装置1の電動モータ40が駆動される。そうすると、電動モータ40の出力が歯車機構43を介してネジ機構42の雌ネジ体420に伝達され、雌ネジ体420が挿入部21の中心線CL2を中心に回転する。これに伴い、図9に示すように、雌ネジ体420に螺合された雄ネジ体421が一方向の一方側に移動する。すなわち、直動体30が第一限界位置に向けて移動する。   Then, the electric motor 40 of the tool changer 1 is driven in a state where the device main body 2 (second end P4 of the main body 22) in the tool changer 1 is in contact with the first end P1 of the tool main body 51 of the tool 5. The Then, the output of the electric motor 40 is transmitted to the female screw body 420 of the screw mechanism 42 through the gear mechanism 43, and the female screw body 420 rotates around the center line CL2 of the insertion portion 21. Accordingly, as shown in FIG. 9, the male screw body 421 screwed into the female screw body 420 moves to one side in one direction. That is, the linear moving body 30 moves toward the first limit position.

そして、直動体30の移動に伴い、押圧部33(テーパ部330)が複数のロック部材31,…のそれぞれを押圧し、第二位置にある複数のロック部材31,…のそれぞれが第一位置に向けて移動する。   As the linear motion body 30 moves, the pressing portion 33 (tapered portion 330) presses each of the plurality of lock members 31,..., And each of the plurality of lock members 31,. Move towards

そして、直動体30が第一限界位置に到達すると、他方の磁気センサS2が磁石Mを検知し、電動モータ40の駆動が停止される。この状態で、複数のロック部材31,…のそれぞれが挿入部21の外周から外側に突出した状態になり、複数のロック部材31,…のそれぞれとツール5の係合部54とが圧接した状態で係合する。これにより、装置本体2の挿入部21がツール5の空洞部53から脱出不能になる。   When the linear moving body 30 reaches the first limit position, the other magnetic sensor S2 detects the magnet M, and the drive of the electric motor 40 is stopped. In this state, each of the plurality of lock members 31,... Protrudes outward from the outer periphery of the insertion portion 21, and each of the plurality of lock members 31,. Engage with. Thereby, the insertion part 21 of the apparatus main body 2 cannot escape from the cavity 53 of the tool 5.

この状態において、直動体30を構成する軸部32及び押圧部33のうちの軸部32のみが一定位置に位置するのに対し、直動体30を構成する軸部32及び押圧部33のうちの一方向に移動可能な押圧部33が弾性体34による付勢力で挿入部21の第二端P6側(一方向の一方側)側に押し付けられた状態(移動しようとした状態)になる。   In this state, only the shaft portion 32 of the shaft portion 32 and the pressing portion 33 constituting the linear motion body 30 is positioned at a fixed position, whereas the shaft portion 32 and the pressing portion 33 constituting the linear motion body 30 is The pressing portion 33 that can move in one direction is pressed against the second end P6 side (one side in one direction) of the insertion portion 21 by the urging force of the elastic body 34 (the state that is about to move).

そして、ツール5を交換するに当り、工具交換装置1の電動モータ40が駆動(逆転)される。そうすると、電動モータ40の出力が歯車機構43を介してネジ機構42の雌ネジ体420に伝達され、雌ネジ体420が挿入部21の中心線CL2を中心に回転し、雌ネジ体420に螺合された雄ネジ体421が一方向の他方側に移動する。すなわち、直動体30が第二限界位置に向けて移動する。   Then, when exchanging the tool 5, the electric motor 40 of the tool exchanging device 1 is driven (reversed). Then, the output of the electric motor 40 is transmitted to the female screw body 420 of the screw mechanism 42 via the gear mechanism 43, and the female screw body 420 rotates around the center line CL 2 of the insertion portion 21 and is screwed onto the female screw body 420. The combined male screw body 421 moves to the other side in one direction. That is, the linear moving body 30 moves toward the second limit position.

これに伴い、押圧部33が複数のロック部材31,…のそれぞれとの圧接が解除され、第一位置にある複数のロック部材31,…のそれぞれが第二位置に向けて移動可能な状態になる。すなわち、複数のロック部材31,…が一方向と直交する方向に移動自在な状態になる。   Accordingly, the pressing portion 33 is released from the pressure contact with each of the plurality of lock members 31, and the plurality of lock members 31 at the first position are movable toward the second position. Become. That is, the plurality of lock members 31,... Are movable in a direction orthogonal to one direction.

そして、直動体30が第二限界位置に到達すると、一方の磁気センサS1が磁石Mを検知し、電動モータ40の駆動が停止される。そして、上述のように、複数のロック部材31,…のそれぞれが挿入部21内に退避した状態或いは退避可能な状態になっているため、ロボットRを動作させて工具交換装置1を移動させることで、複数のロック部材31,…のそれぞれとツール5の係合部54との係合が解除されつつ装置本体2の挿入部21がツール5の空洞部53から脱出することになる。従って、上記構成の工具交換装置1は、ツール5の係合部54に対するロック部材31,…の係合とその解除とにより、ツール5の着脱を円滑に行うことができる。   When the linear moving body 30 reaches the second limit position, one magnetic sensor S1 detects the magnet M and the drive of the electric motor 40 is stopped. As described above, since each of the plurality of lock members 31 is in a retracted state or retractable state in the insertion portion 21, the robot R is operated to move the tool changer 1. Thus, the insertion portion 21 of the apparatus main body 2 escapes from the cavity portion 53 of the tool 5 while the engagement between each of the plurality of lock members 31,... And the engagement portion 54 of the tool 5 is released. Therefore, the tool changer 1 having the above configuration can smoothly attach and detach the tool 5 by engaging and releasing the lock members 31 to the engaging portion 54 of the tool 5.

そして、上記構成の工具交換装置1は、従来のものと同様、ツール5の着脱を繰り返し行うと、押圧部33とロック部材31,…とが摩耗する。また、本実施形態において、駆動部4がネジ機構42や歯車機構43を含んでいるため、押圧部33とロック部材31,…に加えて駆動伝達部41内でも摩耗が発生する。   And the tool change apparatus 1 of the said structure will wear the press part 33 and the lock members 31, ..., when the attachment or detachment of the tool 5 is repeated like the conventional one. In the present embodiment, since the drive unit 4 includes the screw mechanism 42 and the gear mechanism 43, wear occurs in the drive transmission unit 41 in addition to the pressing unit 33 and the lock members 31,.

しかしながら、本実施形態に係る工具交換装置1のロック機構3において、上述のように、直動体30が第一限界位置に到達した状態で、直動体30を構成する軸部32及び押圧部33のうちの軸部32のみが一定位置に位置するのに対し、直動体30を構成する軸部32及び押圧部33のうちの一方向に移動可能な押圧部33が弾性体34によって付勢された状態になる。   However, in the lock mechanism 3 of the tool changer 1 according to the present embodiment, as described above, the shaft portion 32 and the pressing portion 33 of the linear motion body 30 in the state where the linear motion body 30 has reached the first limit position. While only the shaft portion 32 is located at a fixed position, the pressing portion 33 movable in one direction among the shaft portion 32 and the pressing portion 33 constituting the linear motion body 30 is urged by the elastic body 34. It becomes a state.

従って、各所に摩耗が生じても、押圧部33が一方向の一方側に向けて必要な付勢力を作用させつつ複数のロック部材31,…を押圧する。すなわち、押圧部33は、一定の第一限界位置に位置することによる複数のロック部材31,…に対する押圧に加え、弾性体34の弾性力によって押圧部33の一方向における押圧力が補われ、一方向で必要な押圧力を作用させつつ複数のロック部材32,…を押圧した状態になる。   Therefore, even if wear occurs in various places, the pressing portion 33 presses the plurality of lock members 31,... While applying a necessary urging force toward one side in one direction. That is, the pressing portion 33 is supplemented with the pressing force in one direction of the pressing portion 33 by the elastic force of the elastic body 34 in addition to pressing against the plurality of lock members 31,. A plurality of lock members 32,... Are pressed while applying a necessary pressing force in one direction.

従って、各所で摩耗が生じても、複数のロック部材31,…のそれぞれが挿入部21の外周から外側に突出した状態でツール5の係合部54と適正に係合(圧接)する。これにより、本実施形態に係る工具交換装置1は、長期に亘って使用しされても、ツール5を適正に取り付けることのできる状態になる。   Therefore, even if wear occurs in various places, each of the plurality of lock members 31,... Properly engages (presses) with the engagement portion 54 of the tool 5 in a state of protruding outward from the outer periphery of the insertion portion 21. Thereby, even if the tool changer 1 according to the present embodiment is used for a long period of time, the tool 5 can be properly attached.

また、本実施形態において、弾性体34は、第一端P9と該第一端P9の反対側の第二端P10を有し、軸部32には、弾性体34の第一端P9を受ける第一受部322が設けられ、押圧部33には、第一受部322に対して前記一方向にあけて対向し、弾性体34の第二端P10を受ける第二受部334が設けられる。これにより、押圧部33に対して弾性体34による付勢力を効率的に伝えることができ、各所の摩耗(ガタツキ)に応じて押圧部33を付勢しつつ複数のロック部材31,…に圧接した状態で係合させることができる。   In the present embodiment, the elastic body 34 has a first end P9 and a second end P10 opposite to the first end P9, and the shaft portion 32 receives the first end P9 of the elastic body 34. A first receiving part 322 is provided, and the pressing part 33 is provided with a second receiving part 334 that faces the first receiving part 322 in the one direction and receives the second end P10 of the elastic body 34. . Thereby, the urging force by the elastic body 34 can be efficiently transmitted to the pressing part 33, and the pressing part 33 is pressed against the plurality of lock members 31,. It can be engaged in the state.

特に、本実施形態において、押圧部33は、直動体30の軸部32に対して一方向に移動可能に連結される基体部335と、基体部335よりも軸部32の第一端P7側に配置され、基体部335に対して分離可能に連結される分離先端部336と、を備え、第一受部322が基体部335内に配置され、第二受部334が分離先端部336に設けられるため、弾性体34の交換が容易である。
In particular, in the present embodiment, the pressing portion 33 is connected to the base portion 335 that is movable in one direction with respect to the shaft portion 32 of the linear motion body 30, and the first end P7 side of the shaft portion 32 relative to the base portion 335. And a separation tip 336 that is detachably connected to the base body 335, the first receiving part 322 is disposed in the base part 335, and the second receiving part 334 is connected to the separation tip 336. Since the elastic body 34 is provided, replacement of the elastic body 34 is easy.

具体的に説明すると、内部に軸部32の第一受部322が配置された基体部335から第二受部334の設けられた分離先端部336が分離されることで、押圧部33内の弾性体34が露呈する。従って、押圧部33内の弾性体34を容易に取り出す(交換する)ことができる。これにより、経年によって弾性体34が一定の付勢力を発揮することができなくなっても、弾性体34を交換することで、押圧部33を長期に亘って複数の係合部54に圧接させることができる。すなわち、本実施形態に係る工具交換装置1は、弾性体34の付勢力を管理することで、押圧部33を複数の係合部54に対して適正に圧接させることができる。
More specifically, the separation tip portion 336 provided with the second receiving portion 334 is separated from the base portion 335 in which the first receiving portion 322 of the shaft portion 32 is disposed, so that the inside of the pressing portion 33 is The elastic body 34 is exposed. Therefore, the elastic body 34 in the pressing portion 33 can be easily taken out (replaced). Thereby, even if the elastic body 34 cannot exhibit a constant urging force due to aging, the pressing portion 33 is pressed against the plurality of engaging portions 54 over a long period of time by replacing the elastic body 34. Can do. That is, the tool changer 1 according to the present embodiment can appropriately press the pressing portion 33 against the plurality of engaging portions 54 by managing the urging force of the elastic body 34.

そのため、弾性体34(皿バネ341,…)を交換したときや、該工具交換装置1を組み立てるときに、弾性体34の付勢力(付勢状態)を確認する必要がある。本実施形態に係る工具交換装置1は、押圧部33に貫通した段付き穴331が設けられ、該段付き穴331の大径部332に弾性体34が内装されるとともに、該段付き穴331に弾性体34の付勢力を受ける軸部32(小径部320)が内挿され、該軸部32の第一端P7が段付き穴331(小径部333)から視認可能となる。従って、直動体30が第一限界位置にある状態で、段付き穴331の小径部333から露出する軸部32の第一端P7の配置を確信すること(押圧部33と軸部32との相対的な配置を確認すること)で、弾性体34が作用させている付勢力を確認することができる。   Therefore, when the elastic body 34 (the disc springs 341,...) Is replaced or when the tool changer 1 is assembled, it is necessary to check the urging force (biased state) of the elastic body 34. The tool changer 1 according to the present embodiment is provided with a stepped hole 331 penetrating the pressing portion 33, and an elastic body 34 is internally provided in the large diameter portion 332 of the stepped hole 331, and the stepped hole 331 is provided. The shaft portion 32 (small diameter portion 320) that receives the urging force of the elastic body 34 is inserted into the shaft portion 32, and the first end P7 of the shaft portion 32 is visible from the stepped hole 331 (small diameter portion 333). Therefore, in a state where the linear motion body 30 is at the first limit position, the arrangement of the first end P7 of the shaft portion 32 exposed from the small diameter portion 333 of the stepped hole 331 is confident (the pressing portion 33 and the shaft portion 32 By confirming the relative arrangement), the urging force exerted by the elastic body 34 can be confirmed.

また、本実施形態に係る弾性体34は、一方向に重ね合わされた複数の皿バネ341,…で構成されているため、皿バネ341,…の枚数を変更することで、押圧部33に対する付勢力を適正な力に容易に調整することができる。   Further, since the elastic body 34 according to the present embodiment is composed of a plurality of disc springs 341,... Stacked in one direction, the number of the disc springs 341,. The power can be easily adjusted to an appropriate force.

また、本実施形態において、駆動部4は、回転運動を出力する電動モータ40と、該電動モータ40の回転運動が伝達されて一方向に延びる軸線回りで回転する雌ネジ体420、及び一方向に延びて雌ネジ体420と螺合された雄ネジ体421を有するネジ機構42を含む駆動伝達部41と、を備え、直動体30の軸部32が雄ネジ体421に連結されているため、エア供給源のないエリアであっても電動モータ40を駆動することでツール5を適正に連結する(取り付ける)ことができる。   Further, in the present embodiment, the drive unit 4 includes an electric motor 40 that outputs a rotational motion, a female screw body 420 that rotates about an axis that is transmitted in the rotational motion of the electric motor 40 and extends in one direction, and a one-way direction. And a drive transmission portion 41 including a screw mechanism 42 having a male screw body 421 threadedly engaged with the female screw body 420, and the shaft portion 32 of the linear motion body 30 is coupled to the male screw body 421. Even in an area without an air supply source, the tool 5 can be properly connected (attached) by driving the electric motor 40.

さらに、複数のロック部材31,…のそれぞれが球体で構成されるとともに、押圧部33がテーパ部330を一部に有し、テーパ部330が複数のロック部材31,…のそれぞれに押圧することで、該複数のロック部材31,…のそれぞれが第二位置に向けて移動するため、ツール5の係合部54とロック部材31,…の係合が確実になる。その結果、ツール5の固定が確実になる。   Further, each of the plurality of lock members 31,... Is formed of a spherical body, and the pressing portion 33 has a taper portion 330 in part, and the taper portion 330 presses each of the plurality of lock members 31,. Therefore, since each of the plurality of lock members 31,... Moves toward the second position, the engagement between the engagement portion 54 of the tool 5 and the lock members 31,. As a result, the tool 5 is securely fixed.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し得ることは勿論のことである。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Of course, it can change suitably in the range which does not deviate from the summary of this invention.

上記実施形態において、弾性体34が複数の皿バネ341,…で構成されたが、これに限定されるものではない。例えば、弾性体34は、コイルバネで構成されてもよい。また、弾性体34の弾発力(付勢力)が確保される場合には、弾性体34は、ゴム材料で構成されてもよい。   In the above embodiment, the elastic body 34 is constituted by a plurality of disc springs 341,..., But is not limited to this. For example, the elastic body 34 may be configured by a coil spring. Moreover, when the elastic force (biasing force) of the elastic body 34 is ensured, the elastic body 34 may be comprised with a rubber material.

上記実施形態において、ネジ機構42(雌ネジ体420及び雄ネジ体421)のネジに台形ネジを採用したが、これに限定されるものではなく、各種ネジ構造を採用することができる。例えば、複数のボールを介して雌ネジ体420及び雄ネジ体421が螺合するボールネジを採用してもよい。   In the above embodiment, trapezoidal screws are used as the screws of the screw mechanism 42 (the female screw body 420 and the male screw body 421). However, the present invention is not limited to this, and various screw structures can be adopted. For example, a ball screw in which the female screw body 420 and the male screw body 421 are screwed through a plurality of balls may be employed.

上記実施形態において、歯車機構43が小径傘歯車430と大径傘歯車431とで構成されたが、これに限定されるものではない。例えば、歯車機構43を備える場合、歯車機構43は、ウォームギア及びウォームホイールを備えたウォームや、ハイポイドギア及びハイポイドピニオンを備えたハイポイドであってもよい。   In the above-described embodiment, the gear mechanism 43 includes the small-diameter bevel gear 430 and the large-diameter bevel gear 431. However, the present invention is not limited to this. For example, when the gear mechanism 43 is provided, the gear mechanism 43 may be a worm having a worm gear and a worm wheel, or a hypoid having a hypoid gear and a hypoid pinion.

上記実施形態において、駆動部4が電動モータ40を備えたが、これに限定されるものではなく、駆動伝達部41を備えることを前提に、電動モータ40に替えてエアーモータが採用されてもよい。なお、工具交換装置1全体を小型化する点や、各種工場でエアレス化が推奨されている点を考慮すれば、駆動部4は、電動モータ40を備えたものを採用することが好ましいことは言うまでもない。   In the above embodiment, the drive unit 4 includes the electric motor 40, but the present invention is not limited to this, and an air motor may be employed instead of the electric motor 40 on the assumption that the drive transmission unit 41 is provided. Good. In consideration of reducing the size of the entire tool changer 1 and the point that airlessness is recommended in various factories, it is preferable that the drive unit 4 includes an electric motor 40. Needless to say.

上記実施形態において、軸部32の大径軸部321に外嵌部材37が外嵌され、外嵌部材37を介して大径軸部321の端面で構成される第一受部322で弾性体34の第一端P9を受けるようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、軸部32の大径軸部321の第一受部322で直接弾性体34の第一端P9を受けるようにしてもよい。   In the above embodiment, the outer fitting member 37 is fitted on the large-diameter shaft portion 321 of the shaft portion 32, and the first receiving portion 322 configured by the end surface of the large-diameter shaft portion 321 via the outer fitting member 37 is an elastic body. However, the present invention is not limited to this. For example, the first end P9 of the elastic body 34 may be directly received by the first receiving portion 322 of the large-diameter shaft portion 321 of the shaft portion 32.

上記実施形態において、押圧部33が基体部335と該基体部335から分離可能な分離先端部336で構成されたが、これに限定されるものではない。例えば、押圧部33は、一体的に形成されてもよい。
In the above-described embodiment, the pressing portion 33 is configured by the base portion 335 and the separation tip portion 336 that can be separated from the base portion 335, but is not limited thereto. For example, the pressing part 33 may be integrally formed.

上記実施形態において、電動モータ40及び駆動伝達部41を備えた駆動部4が採用されが、これに限定されるものではなく、駆動部4は、直動体30を一方向に移動させるものであればよい。具体的には、駆動部4は、図10に示すように、直動体30の軸部32の第二端P8に連結されたピストン46と、該ピストン46が内部に配置されるとともに、外部から流体(一般的に加圧空気)が供給されるシリンダ47であって、装置本体2(本体部22)内に形成されたシリンダ47とを備えたものであってもよい。この場合、シリンダ47内は、ピストン46を境にして第一空間A1と第二空間A2とに区画されるため、第一空間A1に流体を供給することで、直動体30を前進させる(一方向の一方側に移動させる)ことができ、第二空間A2に流体を供給することで、直動体30を後進させる(一方向の他方側に移動させる)ことができる。従って、上記実施形態と同様に、直動体30の押圧部33がロック部材31,…を適正に押圧することになり、ツール5を適正に取り付けることができる。   In the above embodiment, the drive unit 4 including the electric motor 40 and the drive transmission unit 41 is employed. However, the drive unit 4 is not limited to this, and the drive unit 4 may move the linear motion body 30 in one direction. That's fine. Specifically, as shown in FIG. 10, the drive unit 4 includes a piston 46 coupled to the second end P8 of the shaft portion 32 of the linear motion body 30, the piston 46 disposed inside, A cylinder 47 to which a fluid (generally pressurized air) is supplied and may be provided with a cylinder 47 formed in the apparatus main body 2 (main body portion 22). In this case, since the inside of the cylinder 47 is partitioned into the first space A1 and the second space A2 with the piston 46 as a boundary, the linear motion body 30 is advanced by supplying fluid to the first space A1 (one). The linear motion body 30 can be moved backward (moved to the other side in one direction) by supplying the fluid to the second space A2. Therefore, similarly to the above-described embodiment, the pressing portion 33 of the linear moving body 30 appropriately presses the lock members 31,..., And the tool 5 can be properly attached.

上記実施形態において、ロック部材31が球体で構成されたが、これに限定されるものではない。例えば、ロック部材31は、図11に示すように、第一端部P13と該第一端部P13の反対側の第二端部P14とを有し、第一端部P13と第二端部P14との間が一方向と直交する方向に延びる軸310を介して装置本体2に支持された、いわゆるカム型のものであってもよい。かかるロック部材31は、第一端P13側に対する一方向での付勢とその解除とを切り換えることで、軸310を支点に回転し、第二端部P14が挿入部21の外周から外方に突出した状態と該第二端部P14が挿入部21内に退避した状態とに切り替わる。従って、直動体30の押圧部33は、ロック部材31の第一端部P13を一方向に押圧可能(掛止可能)に形成される。但し、この場合においても、押圧部33は、軸部32に対して一方向に移動可能に連結されるとともに、弾性体34によって軸部32側から付勢されることは勿論である。また、図12に示すように、カム型のロック部材31を備えるとともに、ピストン46及びシリンダ47を備えた駆動部4を備えたものであっても勿論よい。   In the said embodiment, although the lock member 31 was comprised with the spherical body, it is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, the lock member 31 has a first end P13 and a second end P14 opposite to the first end P13, and the first end P13 and the second end. It may be a so-called cam type supported by the apparatus main body 2 via a shaft 310 extending in a direction orthogonal to one direction between P14. The lock member 31 rotates around the shaft 310 as a fulcrum by switching between urging in one direction with respect to the first end P13 side and release thereof, and the second end P14 is outward from the outer periphery of the insertion portion 21. The protruding state and the state where the second end portion P14 is retracted into the insertion portion 21 are switched. Accordingly, the pressing portion 33 of the linear moving body 30 is formed so that the first end portion P13 of the lock member 31 can be pressed (latched) in one direction. However, also in this case, the pressing portion 33 is connected to the shaft portion 32 so as to be movable in one direction, and is naturally urged from the shaft portion 32 side by the elastic body 34. Further, as shown in FIG. 12, a cam type lock member 31 and a drive unit 4 including a piston 46 and a cylinder 47 may be provided.

上記実施形態において、直動体30が一方向の一方側に移動する(第一限界位置に向けて移動する)ことで、押圧部33が複数のロック部材31,…を押圧し、該複数のロック部材31,…を挿入部21の外周から突出させるようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、直動体30が一方向の他方側に移動する(第二限界位置に向けて移動する)ことで、押圧部33が複数のロック部材31,…を押圧し、該複数のロック部材31,…を挿入部21の外周から突出させるようにしたものであってもよい。この場合において、押圧部33が軸部22に対して一方向に移動可能に連結されるとともに、弾性体34が押圧部33を一方向の他方側(第二限界位置側)に付勢するように設けられればよい。このようにしても、各所に摩耗が生じたときに、弾性体34の弾性力によって押圧部33の一方向における押圧力が補われ、該押圧部33が一方向で必要な押圧力を作用させつつ複数のロック部材31,…を押圧することができる。   In the above embodiment, when the linear motion body 30 moves to one side in one direction (moves toward the first limit position), the pressing portion 33 presses the plurality of lock members 31,. The members 31,... Are projected from the outer periphery of the insertion portion 21, but the present invention is not limited to this. For example, when the linear motion body 30 moves to the other side in one direction (moves toward the second limit position), the pressing portion 33 presses the plurality of lock members 31,. May be made to protrude from the outer periphery of the insertion portion 21. In this case, the pressing portion 33 is connected to the shaft portion 22 so as to be movable in one direction, and the elastic body 34 biases the pressing portion 33 to the other side (second limit position side) in one direction. It may be provided in. Even in this case, when wear occurs in various places, the pressing force in one direction of the pressing portion 33 is supplemented by the elastic force of the elastic body 34, and the pressing portion 33 applies the necessary pressing force in one direction. The plurality of lock members 31,.

1…工具交換装置、2…装置本体、3…ロック機構、4…駆動部、5…ツール、20…ロボット連結部、21…挿入部、22…本体部、23…コネクタボックス、24…ガイドピン、30…直動体、31…ロック部材、32…軸部、33…押圧部、34…弾性体、35…連結軸、36…ガイド体、37…外嵌部材、40…電動モータ、41…駆動伝達部、42…ネジ機構、43…歯車機構、44…カバー、46…ピストン、47…シリンダ、50…機能部、51…ツール本体、52…連結部、53…空洞部、54…係合部、55…ガイド穴、211…穴、220…収容空間、221…大径穴部、222…小径穴部、223…横穴、224…ガイド溝、310…軸、320…小径軸部、321…大径軸部、322…第一受部、323…軸挿通穴、330…テーパ部、331…穴、332…大径部、333…小径部、334…第二受部、335…基体部、336…分離先端部、337…大径基部、338…小径基部、339…小径テーパ部、340…軸挿通穴、341…皿バネ、360…軸挿通穴、370…軸挿通穴、420…雌ネジ体、421…雄ネジ体、430…小径傘歯車、431…大径傘歯車、A1…第一空間、A2…第二空間、CL1,CL2…中心線、M…磁石、P1,P3,P5,P7,P9,P11…第一端、P13…第一端部、P2,P4,P6,P8,P10,P12…第二端、P14…第二端部、R…ロボット、S1,S2…センサ(磁気センサ) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tool change apparatus, 2 ... Apparatus main body, 3 ... Lock mechanism, 4 ... Drive part, 5 ... Tool, 20 ... Robot connection part, 21 ... Insertion part, 22 ... Main body part, 23 ... Connector box, 24 ... Guide pin , 30 ... Linear motion body, 31 ... Lock member, 32 ... Shaft part, 33 ... Pressing part, 34 ... Elastic body, 35 ... Connecting shaft, 36 ... Guide body, 37 ... Outer fitting member, 40 ... Electric motor, 41 ... Drive Transmission part 42 ... Screw mechanism 43 ... Gear mechanism 44 ... Cover 46 ... Piston 47 ... Cylinder 50 ... Function part 51 ... Tool body 52 ... Connecting part 53 ... Cavity part 54 ... engaging part 55 ... guide hole, 211 ... hole, 220 ... accommodating space, 221 ... large diameter hole, 222 ... small diameter hole, 223 ... horizontal hole, 224 ... guide groove, 310 ... shaft, 320 ... small diameter shaft, 321 ... large Diameter shaft part, 322 ... First receiving part, 323 ... Shaft insertion hole 330 ... taper portion, 331 ... hole 332 ... larger diameter portion, 333 ... smaller diameter portion, 334 ... second receiving portion, 335 ... base section, 336 ... separation tip, 337 ... large diameter section, 338 ... small base 339 ... small diameter taper part, 340 ... shaft insertion hole, 341 ... disc spring, 360 ... shaft insertion hole, 370 ... shaft insertion hole, 420 ... female screw body, 421 ... male screw body, 430 ... small diameter bevel gear, 431 ... large diameter Bevel gear, A1 ... first space, A2 ... second space, CL1, CL2 ... center line, M ... magnet, P1, P3, P5, P7, P9, P11 ... first end, P13 ... first end, P2 , P4, P6, P8, P10, P12 ... second end, P14 ... second end, R ... robot, S1, S2 ... sensor (magnetic sensor)

Claims (6)

外面上で開放した凹状又は穴状の空洞部と、該空洞部内で該空洞部の中心回りに配置された係合部とを含むツール本体を備えたツールをロボットに対して交換可能に取り付けるための工具交換装置であって、前記ロボットと連結されるロボット連結部と、前記空洞部に対して挿入可能な挿入部であって、一方向に延びる中心線を有する挿入部とを有する装置本体と、前記空洞部に前記挿入部を挿入した状態で前記ツールを前記装置本体に固定するロック機構と、該ロック機構を作動させる駆動部と、を備え、前記ロック機構は、前記装置本体内で前記一方向に往復移動可能に設けられた直動体と、前記挿入部の前記中心線回りに間隔をあけて配置された複数のロック部材と、を備え、前記直動体は、前記一方向に軸心を有する軸部と、該軸部に対して前記一方向に移動可能に連結された押圧部であって、前記挿入部内に配置される押圧部と、前記押圧部を前記一方向の何れか一方側に付勢する弾性体と、を備え、前記駆動部は、前記直動体を前記一方向に移動させるように構成され、前記押圧部は、少なくとも前記直動体が前記一方向の何れか一方側の移動限界位置に到達した状態で、当該押圧部に作用する前記一方向の何れか一方側に向けての力又は該力の分力を前記複数のロック部材に対する押圧力として作用させるように形成され、前記直動体が前記一方向の何れか一方側に移動することで、前記押圧部が前記複数のロック部材のそれぞれを押圧して該複数のロック部材のそれぞれの一部が挿入部の外周から外方に突出する一方、前記直動体が前記一方向の何れか他方側に向けて移動することで、前記複数のロック部材のそれぞれが前記挿入部内に退避する又は退避可能になるように構成されていることを特徴とする工具交換装置。 A tool having a tool body including a concave or hole-like cavity portion opened on the outer surface and an engagement portion arranged around the center of the cavity portion in the cavity portion is replaceably attached to the robot. A tool changer according to claim 1, wherein the main body includes a robot coupling portion coupled to the robot, and an insertion portion that can be inserted into the hollow portion and has a center line extending in one direction. A locking mechanism for fixing the tool to the apparatus main body in a state where the insertion part is inserted into the cavity, and a drive unit for operating the locking mechanism, and the locking mechanism is provided within the apparatus main body. A linear motion body provided so as to be reciprocable in one direction, and a plurality of locking members arranged around the center line of the insertion portion, the linear motion body having an axial center in the one direction. A shaft portion having the shaft portion, and the shaft portion A pressing portion movably coupled in the one direction, the pressing portion disposed in the insertion portion, and an elastic body that urges the pressing portion toward one side in the one direction. The drive unit is configured to move the linear moving body in the one direction, and the pressing unit is in a state where at least the linear moving body has reached a movement limit position on either side of the one direction, The force acting on the pressing portion is formed so as to act on one side of the one direction or a component force of the force as a pressing force on the plurality of lock members, and the linear motion body is formed in the one direction. By moving to one of the sides, the pressing portion presses each of the plurality of locking members, and a part of each of the plurality of locking members protrudes outward from the outer periphery of the insertion portion. The moving body is directed to either side of the one direction. By moving Te, tool changer, characterized in that each of said plurality of locking members are configured to allow retraction to or retracted to the insertion portion. 前記弾性体は、第一端と該第一端の反対側の第二端を有し、前記軸部には、前記弾性体の前記第一端を受ける第一受部が設けられ、前記押圧部には、前記第一受部に対して前記一方向にあけて対向し、前記弾性体の前記第二端を受ける第二受部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の工具交換装置。   The elastic body has a first end and a second end opposite to the first end, and the shaft portion is provided with a first receiving portion for receiving the first end of the elastic body, The part is provided with a second receiving part that is opposed to the first receiving part in the one direction and receives the second end of the elastic body. Tool changer. 前記押圧部は、前記直動体の前記軸部の前記第一端側に前記一方向に移動可能に連結される基体部と、該基体部よりも前記軸部の前記第一端側に配置され、前記基体部に対して分離可能に連結される分離先端部と、を備え、前記第二受部は、前記分離先端部に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の工具交換装置。   The pressing portion is disposed on the first end side of the shaft portion with respect to the base portion connected to the first end side of the shaft portion of the linear motion body so as to be movable in the one direction. The tool changer according to claim 2, further comprising: a separation tip portion that is detachably connected to the base portion, and the second receiving portion is provided at the separation tip portion. apparatus. 前記弾性体は、前記一方向に重ね合わされた複数の皿バネで構成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の工具交換装置。   4. The tool changer according to claim 2, wherein the elastic body includes a plurality of disc springs stacked in the one direction. 5. 前記駆動部は、回転運動を出力する電動モータと、該電動モータの回転運動が伝達されて前記一方向に延びる軸線回りで回転する雌ネジ体、及び前記一方向に延びて前記雌ネジ体と螺合された雄ネジ体を有するネジ機構を含む駆動伝達部と、を備え、前記軸部が雄ネジ体に連結されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の工具交換装置。   The drive unit includes: an electric motor that outputs a rotary motion; a female screw body that rotates around an axis that is transmitted with the rotary motion of the electric motor and extends in the one direction; and the female screw body that extends in the one direction. 5. A drive transmission portion including a screw mechanism having a male screw body screwed together, wherein the shaft portion is coupled to the male screw body. Tool changer. 前記複数のロック部材のそれぞれは、前記一方向と直交する方向に移動自在に設けられた球体で構成され、前記押圧部は、第一端及び第一端の反対側の第二端を前記一方向に有するとともに、前記第一端側から前記第二端側に向けて縮径したテーパ部を少なくとも一部に有し、テーパ部が複数のロック部材のそれぞれを押圧することで、複数のロック部材のそれぞれの一部が挿入部の外周から外側に突出した状態になり、複数のロック部材に対するテーパ部の押圧が解除されることで、複数のロック部材のそれぞれが挿入部内に退避する又は退避可能な状態になるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の工具交換装置。

Each of the plurality of lock members is configured by a sphere provided to be movable in a direction orthogonal to the one direction, and the pressing portion has a first end and a second end opposite to the first end at the one end. A plurality of locks having a taper portion having a diameter reduced from the first end side toward the second end side at least in part, and the taper portion pressing each of the plurality of lock members. Each of the members is in a state of protruding outward from the outer periphery of the insertion portion, and the pressing of the tapered portion against the plurality of lock members is released, so that each of the plurality of lock members retracts or retracts into the insertion portion. The tool changer according to any one of claims 1 to 5, wherein the tool changer is configured to be in a possible state.

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