マニピュレータのツール保持具
【課題】チャックを垂直状態で保持する際に、マニピュレータ自体や周辺機械の振動、作業者の接触等によりツールが離脱したり、ツールを一定の姿勢で長期にわたって安定的に保持する。マニピュレータに対してツールを正確に位置出しした状態で装着してツール自動交換を可能にする。
【解決手段】起立面に水平方向へ軸線を有して突出するセンター軸及び該センター軸から離間した位置にて水平方向に軸線を有して突出する位置決め軸を設けた固定側保持部材と、ツールに固定され、上記センター軸及び位置決め軸を軸支する軸支孔をそれぞれ有した可動側保持部材とからなると共に固定側保持部材における可動側保持部材の相対面に磁気吸着部材を設ける。
【解決手段】起立面に水平方向へ軸線を有して突出するセンター軸及び該センター軸から離間した位置にて水平方向に軸線を有して突出する位置決め軸を設けた固定側保持部材と、ツールに固定され、上記センター軸及び位置決め軸を軸支する軸支孔をそれぞれ有した可動側保持部材とからなると共に固定側保持部材における可動側保持部材の相対面に磁気吸着部材を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業ロボット等のように制御プログラムに基づいて所定の動作を反復継続するように制御されるマニピュレータのアームに取り付けられて所定動作を実行する各種ツールを着脱可能に保持するマニピュレータのツール保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
マニピュレータの一種である産業ロボットとしての成形品取出しロボットに装着されるツール（アタッチメント）としてのチャックにあっては、成形品の種類に応じて個々に製作する必要があり、樹脂成形機の近傍（成形品開放位置に至る途中または反操作側）に成形品に対応して個々に製作された複数個のチャックを保持するツール保持台を配置し、取り出す成形品に応じて成形品取出しロボットに装着されるチャックを交換できるようにしている。
【０００３】
上記ツール保持台に取り付けられて各種ツール（チャック）を交換可能に保持するツール保持具としては、例えば非特許文献１に示すものが知られている。該非特許文献１に示すツール保持具は、樹脂成形機に取り付けられるマニピュレータとしての成形品取出しロボットに装着される各種成形品に応じて製作されたツールとしての各チャックを着脱可能に保持するもので、樹脂成形機における成形品開放位置に至る途中または反操作側に配置されたスタンドに取り付けられ、位置出し及び係止用の突入軸が固定された固定側保持部材及びチャックに固定され、上記突入軸が挿嵌される軸孔が形成された可動側保持部材から構成される。
【０００４】
上記ツール保持具に対してチャックを水平状態で保持させる場合には、スタンドに対して固定側保持部材を、その突入軸の軸線が垂直方向を向くように固定させる。そして成形品取出しロボットのアームを、固定側保持部材の突入軸に対して可動側保持部材の軸孔が一致するように移動制御した後に突入軸に対して軸孔が挿嵌するように移動制御してチャックを水平状態で保持させる。この場合にあっては、ツール保持具は、チャックを一定の水平姿勢で長期にわたって安定的に保持させることができる。
【０００５】
しかし、上記したツール保持具を使用してチャックを垂直状態で保持する場合には、スタンドに対して固定側保持部材を、その突入軸が水平方向を向くように固定し、該突入軸に対して可動側保持部材の軸孔を挿嵌させてチャックを保持することになる。
【０００６】
このため、固定側保持部材に対するチャックの保持姿勢が軸孔に対する突入軸の挿嵌状態に大きく依存することになるため、樹脂成形機における可動盤の移動、成形品取出しロボットにおけるアームの移動に伴って発生する振動や作業者の接触等により軸孔から突入軸が容易に離脱したり、位置ずれし易く、スタンドに対してチャックを一定の姿勢で長期にわたって安定的に保持できない問題を有している。
【０００７】
この結果、マニピュレータによるツールの自動交換を可能にするには、ツールが常に一定の姿勢で保持されていることが要求されるが、ツールの保持姿勢が乱れた場合には、マニピュレータを移動制御してツールを自動交換する際に、マニピュレータに対してツールを正確に位置出しした状態で装着させることができなかった。従って、上記した従来のツール保持具は、マニピュレータによるツールの自動交換を困難化していた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】カタログ「Ｅｉｎｓ」 株式会社スター精機 Ｖｏｌ． ２ ２９０頁〜２９５頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、従来のツール保持具によりチャックを垂直状態で保持する際には、マニピュレータ自体や周辺機械の振動、作業者の接触等によりツールが離脱し易く、ツールを一定の姿勢で長期にわたって安定的に保持できない点にある。また、マニピュレータに対してツールを正確に位置出しした状態で装着するツール自動交換を困難にする点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、アームに着脱可能に取付けられたツールを移動制御して所定動作を実行するマニピュレータにおいて、所定動作に応じて製作された複数のツールを垂直状態で着脱可能に保持するツール保持具であって、該ツール保持具は、起立面に水平方向へ軸線を有して突出するセンター軸及び該センター軸から離間した位置にて水平方向に軸線を有して突出する位置決め軸を設けた固定側保持部材と、ツールに固定され、上記センター軸及び位置決め軸を軸支する軸支孔をそれぞれ有した可動側保持部材とからなると共に固定側保持部材における可動側保持部材の相対面には、磁気吸着部材を設けたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、チャックを垂直状態で保持する際に、マニピュレータ自体や周辺機械の振動、作業者の接触等によりツールが離脱したり、ツールを一定の姿勢で長期にわたって安定的に保持することができる。また、マニピュレータに対してツールを正確に位置出しした状態で装着してツール自動交換を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ツール保持具をマニピュレータとしての成形品取出し機に適用した例を示す概略斜視図である。
【図２】チャックの取付け状態及びツール保持具の分解斜視図である。
【図３】ツール着脱装置の中央縦断面図である。
【図４】固定側保持部材に対する可動側保持部材の相対状態を示す縦断面説明図である。
【図５】ツール着脱装置によるチャックの突出し状態を示す縦断面説明図である。
【図６】固定側保持部材に対する可動側保持部材の磁気吸着状態を示す縦断面説明図である。
【図７】ツール着脱装置によるチャックの固定状態を示す縦断面説明図である。
【図８】固定側保持部材から可動側保持部材を突出して離脱した状態を示す横断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、起立面に水平方向へ軸線を有して突出するセンター軸及び該センター軸から離間した位置にて水平方向に軸線を有して突出する位置決め軸を設けた固定側保持部材と、ツールに固定され、上記センター軸及び位置決め軸を軸支する軸支孔をそれぞれ有した可動側保持部材とからなると共に固定側保持部材における可動側保持部材の相対面に磁気吸着部材を設けることを主要な特徴とする。
【実施例１】
【００１４】
以下、実施例を示す図に従って本発明を説明する。
図１乃至図３において、マニピュレータとしての成形品取出しロボット１は、ツールとしてのチャック３を樹脂成形機の金型間及び成形品開放位置の間で移動制御して成形された成形品を取り出す機能を備えている。該成形品取出しロボット１は、基端部が樹脂成形機の固定盤５に固定され、樹脂成形機の中心軸線と直交する方向で樹脂成形機の操作側または反操作側へ延出する走行フレーム７上を長手方向へ往復移動するように支持される第１走行体９に、上記中心軸線と一致する方向へ延出する前後フレーム１１上にて長手方向へ往復移動するように支持される第２走行体１３と、該第２走行体１３に、上下方向へ軸線を有し、所定のストロークで昇降移動するように支持される上下アーム１５と、該上下アーム１５の下部に取り付けられるチャック３により構成される。該チャック３は、図示の例では吸着パッド等の保持部材３ａにより成形品を保持して成形品開放位置へ取り出す。
【００１５】
これら第１及び第２走行体９・１３及び上下アーム１５は、数値制御可能にサーボモータ、リニアモータ等の各電動モータ（いずれも図示せず）により所定の方向へ往復移動される。また、チャック３は、樹脂成形機により成形される各成形品に対応して吸着部材やクランプ部材を配置して製作される。
【００１６】
そして上記チャック３は、上下アーム１５の下部に対してツール着脱装置１７により固定される。該ツール着脱装置１７は、本出願人が所有する特許第４１２６０７４号に係るロボットアームカップリング装置と同様の構造で、上下アーム１５の下部に固定されるアーム側アタッチメント１９及びチャックに固定されるツール側アタッチメント２１により構成される。
【００１７】
上記アーム側アタッチメント１９は、ロック位置及びロック解除位置の間で移動し、外周面に複数のロック用傾斜溝１９ａを周方向に等間隔に有したカム部材１９ｂ、該カム部材１９ｂをロック位置及びロック解除位置の間で移動する作動部材１９ｃ、該カム部材１９ｂの外周面側に設けられ、ロック用傾斜溝１９ａに相対して配置されたロック用ボール１９ｄをカム部材１９ｂの移動方向と直交する半径方向へ移動可能に支持するボール支持部材１９ｅ、ロック用ボール１９ｄ間に位置するボール支持部材１９ｅに、カム部材１９ｂの移動方向と直交する半径方向へ移動可能に支持されるロック解除用ボール１９ｆ、ロック用傾斜溝１９ａ間に位置するカム部材１９ｂの外周面に設けられ、ロック用傾斜溝１９ａと反対方向に傾斜する複数の突出し用傾斜溝１９ｇからなる。
【００１８】
一方、ツール側アタッチメント２１は、中心部に空間部を有し、カム部材１９ｂがロック位置に移動した際に、ロック用ボール１９ｄが係合されて両アタッチメント１９・２１を連結保持する複数の係合用傾斜溝２１ａを有したボール受け部材２１ｂ、係合用傾斜溝２１ａ間に位置するボール受け部材２１ｂに設けられ、係合用傾斜溝２１ａと反対方向に傾斜する複数の離脱用傾斜溝２１ｃからなる。
【００１９】
そして上記ツール着脱装置１７は、作動部材１９ｃを作動してカム部材１９ｂをロック解除位置からロック位置へ移動させると、ロック用傾斜溝１９ａに摺接するロック用ボール１９ｄを半径方向外側へ移動して係合用傾斜溝２１ａへ係合させてアーム側アタッチメント１９にツール側アタッチメント２１を固定させる。
【００２０】
また、上記状態にて作動部材１９ｃを復動してカム部材１９ｂをロック位置からロック解除位置へ移動させると、係合用傾斜溝２１ａに係合するロック用ボール１９ｄが半径方向内側へ移動可能な状態になると共に突出し用傾斜溝１９ｇによりロック解除用ボール１９ｆを半径方向外側へ移動して離脱用傾斜溝２１ｃに摺接させることによりアーム側アタッチメント１９からツール側アタッチメント２１を強制的に離脱させる。
【００２１】
上記ツール側アタッチメント２１におけるアーム側アタッチメント１９と反対側の面には、チャック３及びツール保持具２３の一部を構成する可動側保持部材２５が固着されている。上記可動側保持部材２５は、磁気吸着可能な金属材により形成される。そして可動側保持部材２５には、水平方向中央部に中央軸支孔２５ａ及び該中央軸支孔２５ａから水平方向へ所定の間隔をおいた各端部に側部軸支凹部２５ｂがそれぞれ形成されている。
【００２２】
樹脂成形機外で、成形品開放位置に至る途中には、複数のツール保持具２３が設けられてチャック３をそれぞれ着脱可能に保持する保持スタンド２７が配置されている。該保持スタンド２７は、チャック３の成形品保持面に対向する側に複数の保持アーム２９が上下方向及び水平方向へ、保持されるチャック３相互が干渉しない間隔をおいて設けられている。
【００２３】
そして各保持アーム２９の先端部には、ツール保持具２３の一部を構成する固定側保持部材３１が固定されている。該固定側保持部材３１は、保持アーム２９の先端部に固定される取付け板３１ａの先端部にて垂直方向へ起立する起立板３１ｂと、中心軸支孔２１ｄに相対する起立板３１ｂに固定され、水平方向に軸線を有して所定の軸線長さで突出するセンター軸３１ｃから構成される。
【００２４】
また、側部軸支凹部２５ｂに相対する起立板３１ｂには、水平方向に軸線を有して所定の軸線長さで突出する位置決め軸３１ｄがそれぞれ配置され、これら位置決め軸３１ｄは、側部軸支凹部２５ｂに挿嵌して可動側保持部材２５、従ってチャック３を所定の姿勢に位置決めする。
【００２５】
なお、センター軸３１ｃは、中央軸支孔２１ｄ内に挿嵌した際に、その先端部がチャック３に形成された孔３ｂ及びツール側アタッチメント２１のボール軸受部材２１ｂを挿通し、アーム側アタッチメント１９のカム部材１９ｂがロック位置へ移動した際に、該カム部材１９ｂの移動途中において先端面に当接可能な軸線長さからなる。また、位置決め軸３１ｄは、側部軸支凹部２５ｂに挿嵌する軸線長さからなる。
【００２６】
更に、起立板３１ｂにおけるチャック３の相対面には、例えばネオジム磁石、電磁石等からなる複数個の磁気吸着部材３３が水平方向及び垂直方向へ適宜の間隔をおいて取り付けられている。
【００２７】
次に、上記のように構成されたツール保持具２３によるチャック３の保持作用を説明する。なお、保持スタンド２７にあっては、例えばチャック３側から見た右上個所のツール保持具２３には、チャック３が保持されていず、他の個所のツール保持具２３には、異なるチャック３がそれぞれ保持されているとする。
【００２８】
第１及び第２走行体９・１３及び上下アーム１５を移動制御してチャック３を、保持スタンド２７におけるチャック３が保持されていないツール保持具２３における固定側保持部材３１のセンター軸３１ｃが可動側保持部材２５における中心軸支孔２５ａに、また位置決め軸３１ｄが側部軸支凹部２５ｂにそれぞれ相対するように位置させる。（図４参照）
【００２９】
上記状態にて第２走行体１３を更に前進させてセンター軸３１ｃを中央軸支孔２５ａ内に、また位置決め軸３１ｄを側部軸支凹部２５ｂ内へそれぞれ突入させた後、作動部材１９ｃを復動してカム部材１９ｂをロック位置からロック解除位置へ移動し、係合用傾斜溝２１ａに係合するロック用ボール１９ｄを半径方向内側へ移動可能にさせると共に突出し用傾斜溝１９ｇによりロック解除用ボール１９ｆを半径方向外側へ移動して離脱用傾斜溝２１ｃに摺接させることによりアーム側アタッチメント１９からツール側アタッチメント２１を強制的に離脱させる。（図５参照）
【００３０】
上記動作によりアーム側アタッチメント１９からツール側アタッチメント２１が強制的に離脱されると、固定側保持部材３１に対して可動側保持部材２５、従ってチャック３が磁気吸着部材３３により磁気吸着されてチャック３が保持スタンド２７に保持される。（図６参照）
【００３１】
なお、アーム側アタッチメント１９の作動部材１９ｃを作動させるタイミングは、例えば固定側保持部材３１に光学的検出器、ホール素子等の検知器（図示せず）を取付け、固定側保持部材３１に対して可動側保持部材２５が所定の範囲内に近接した際に、該検知器から出力される信号に基づいて作動部材１９ｃを作動させればよい。
【００３２】
これによりチャック３は、保持スタンド２７の固定側保持部材３１に対し、センター軸３１ｃが中央軸支孔２５ａ内に、また位置決め軸３１ｄが側部軸支凹部２５ｂ内に挿嵌された位置出し状態及び回止め状態で、かつ磁気吸着部材３３により磁気吸着された垂直状態で保持される。
【００３３】
なお、アーム側アタッチメント１９に対するツール側アタッチメント２１のロック解除動作及び突出し動作は、第２走行体１３の前進動作時にセンター軸３１ｃが中央軸支孔２５ａ内に、また位置決め軸３１ｄが側部軸支凹部２５ｂ内へそれぞれ突入したタイミングで実行してもよい。この場合、突出されたツール側アタッチメント２１に固定されたチャック３は、磁気吸着部材３３の磁気吸着力により固定側保持部材３１に保持される。
【００３４】
一方、上記のように上下アーム１５に成形品に対応する別のチャック３を固定するには、上記と同様に第１及び第２走行体９・１３及び上下アーム１５を移動制御してアーム側アタッチメント１９を、保持スタンド２７に保持されたチャック３に固定されたツール側アタッチメント２１に相対させる。
【００３５】
次に、第２走行体１３を前進制御してツール側アタッチメント２１にアーム側アタッチメント１９を挿嵌した後に作動部材１９ｃを作動してカム部材１９ｂをロック解除位置からロック位置へ移動し、ロック用傾斜溝１９ａに摺接するロック用ボール１９ｄを半径方向外側へ移動して係合用傾斜溝２１ａへ係合させることによりアーム側アタッチメント１９にツール側アタッチメント２１を固定させる。これにより上下アーム１５の下部にチャック３が固定される。
【００３６】
上記したカム部材１９ｂがロック位置へ移動する途中で、ロック用ボール１９ｄが係合用傾斜溝２１ａが一部係合した際に、移動するカム部材１９ｂをセンター軸３１ｃの先端面に当接させて固定側保持部材３１からツール側アタッチメント２１及びチャック３に固定された可動側保持部材２５を、磁気吸着部材３３の磁気吸着力に抗して強制的に離脱させた後、第２走行体１３を後退移動させて新たに取り出そうとする成形品に応じた所定のチャック３の装着作業を完了する。（図７及び図８参照）
【００３７】
本実施例は、保持スタンド２７の固定側保持部材３１に対してチャック３を、センター軸３１ｃが中央軸支孔２５ａ内に、また位置決め軸３１ｄが側部軸支凹部２５ｂ内に挿嵌した位置出しした状態で、かつ磁気吸着部材３３により磁気吸着された垂直状態で保持させることができる。
【００３８】
このため、保持スタンド２７によるチャック３の保持時においては、装置等の振動や作業者の接触によりチャック３が保持スタンド２７から落ちたり、保持姿勢の乱れを防止した状態で保持し、チャック３の自動交換を可能にさせる。
【００３９】
また、保持スタンド２７にセットされた別のチャック３を装着する際には、アーム側アタッチメント１９をツール側アタッチメント２１に挿嵌した状態でカム部材１９ｂをロック位置へ移動してロック用ボール１９ｄが係合用傾斜溝２１ａが一部係合した際に、移動するカム部材１９ｂをセンター軸３１ｃの先端面に当接させて固定側保持部材３１からツール側アタッチメント２１及びチャック３に固定された可動側保持部材２５を、磁気吸着部材３３の磁気吸着力に抗して強制的に離脱させて保持解除を確実に行うことができる。
【００４０】
上記説明は、アーム側アタッチメント１９がツール側アタッチメント２１に挿嵌した状態でカム部材１９ｂをロック位置へ移動し、移動するカム部材１９ｂをセンター軸３１ｃの先端面に当接させて固定側保持部材３１からツール側アタッチメント２１及びチャック３に固定された可動側保持部材２５を、磁気吸着部材３３の磁気吸着力に抗して強制的に離脱させたが、第２走行体１３の後退移動力により磁気吸着部材３３による磁気吸着力に抗して強制的に離脱させる構成としてもよい。
【００４１】
また、固定側保持部材３１におけるセンター軸３１ｃ及び位置決め軸３１ｄの少なくとも位置決め軸３１ｄを、例えばエアーシリンダや電磁ソレノイド等の作動部材により突出可能に構成し、位置決め軸３１ｄを作動部材の作動により可動側保持部材２５側へ突出させて固定側保持部材３１からツール側アタッチメント２１及びチャック３が固定された可動側保持部材２５を、磁気吸着部材３３の磁気吸着力に抗して強制的に離脱させる構成としてもよい。
【００４２】
また、磁気吸着部材３３を永久磁石としたが、電磁石で構成してもよい。この場合にあっては、第２走行体１３を後退移動させるタイミングで電磁石の磁気駆動をＯＦＦ制御することにより固定側保持部材３１からチャック３を容易に離脱させることができる。
【００４３】
上記説明は、可動側保持部材２５を磁気吸着可能な鉄、ステンレス等の金属材で構成したが、該可動側保持部材２５は、チャック３に固定されて一体に移動される。このため、チャック３の移動応答性を高めて高速移動を可能にするには、可動側保持部材２５を、アルミニウム（アルミニウム合金を含む。）等で、非磁気吸着特性を有した金属材で形成するのが望ましい。
【００４４】
この場合にあっては、固定側保持部材３１に設けられた磁気吸着部材３３による可動側保持部材２５の磁気吸着を可能にするため、磁気吸着部材３３に対応する個所に上記した被磁気吸着金属材を固着した構成としてもよい。
【００４５】
上記説明においては、保持スタンド２７を樹脂成形機に操作側で、成形品開放位置に至る途中にて上下アーム１５の下部に垂直状態で取り付けられたチャック３をそのままの姿勢で保持する態様としたが、上下アーム１５の下部に対してツール着脱装置１７を含むチャック３を１８０度、回動する姿勢回動ユニット（図示せず）を設けて取り付けて姿勢を回動制御する構成にあっては、保持スタンド２７を、樹脂成形機の操作側で、走行フレーム７の下方に配置してもよい。
【００４６】
同様に、走行フレーム７の走行原点側を樹脂成形機の反操作側へ延出し、保持スタンド２７を樹脂成形機の反操作側へ配置してもよいことは、勿論である。
【００４７】
また、上記実施例は、マニピュレータを成形品取出しロボットを例に説明したが、各種産業ロボットに適用することができる。その場合においては、アームに装着されるツールは、各産業ロボットに要求される動作を実行するためのツールとすればよい。また、保持スタンドにおける２７におけるツールの保持姿勢を垂直状態としたが、本発明にあっては、ツールを水平状態で保持できるように固定側保持部材を、センター軸及び位置決め軸の軸線が垂直方向を向くように取り付けた構成のものを使用してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ マニピュレータとしての成形品取出しロボット
３ ツールとしてのチャック
３ａ 保持部材
３ｂ 孔
５ 固定盤
７ 走行フレーム
９ 第１走行体
１１ 前後フレーム
１３ 第２走行体
１５ 上下アーム
１７ ツール着脱装置
１９ アーム側アタッチメント
１９ａ ロック用傾斜溝
１９ｂ カム部材
１９ｃ 作動部材
１９ｄ ロック用ボール
１９ｅ ボール支持部材
１９ｆ ロック解除用ボール
１９ｇ 突出し用傾斜溝
２１ ツール側アタッチメント
２１ａ 係合用傾斜溝
２１ｂ ボール受け部材
２１ｃ 離脱用傾斜溝
２３ ツール保持具
２５ 可動側保持部材
２５ａ 中央軸支孔
２５ｂ 側部軸支凹部
２７ 保持スタンド
２９ 保持アーム
３１ 固定側保持部材
３１ａ 取付け板
３１ｂ 起立板
３１ｃ センター軸
３１ｄ 位置決め軸
３３ 磁気吸着部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業ロボット等のように制御プログラムに基づいて所定の動作を反復継続するように制御されるマニピュレータのアームに取り付けられて所定動作を実行する各種ツールを着脱可能に保持するマニピュレータのツール保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
マニピュレータの一種である産業ロボットとしての成形品取出しロボットに装着されるツール（アタッチメント）としてのチャックにあっては、成形品の種類に応じて個々に製作する必要があり、樹脂成形機の近傍（成形品開放位置に至る途中または反操作側）に成形品に対応して個々に製作された複数個のチャックを保持するツール保持台を配置し、取り出す成形品に応じて成形品取出しロボットに装着されるチャックを交換できるようにしている。
【０００３】
上記ツール保持台に取り付けられて各種ツール（チャック）を交換可能に保持するツール保持具としては、例えば非特許文献１に示すものが知られている。該非特許文献１に示すツール保持具は、樹脂成形機に取り付けられるマニピュレータとしての成形品取出しロボットに装着される各種成形品に応じて製作されたツールとしての各チャックを着脱可能に保持するもので、樹脂成形機における成形品開放位置に至る途中または反操作側に配置されたスタンドに取り付けられ、位置出し及び係止用の突入軸が固定された固定側保持部材及びチャックに固定され、上記突入軸が挿嵌される軸孔が形成された可動側保持部材から構成される。
【０００４】
上記ツール保持具に対してチャックを水平状態で保持させる場合には、スタンドに対して固定側保持部材を、その突入軸の軸線が垂直方向を向くように固定させる。そして成形品取出しロボットのアームを、固定側保持部材の突入軸に対して可動側保持部材の軸孔が一致するように移動制御した後に突入軸に対して軸孔が挿嵌するように移動制御してチャックを水平状態で保持させる。この場合にあっては、ツール保持具は、チャックを一定の水平姿勢で長期にわたって安定的に保持させることができる。
【０００５】
しかし、上記したツール保持具を使用してチャックを垂直状態で保持する場合には、スタンドに対して固定側保持部材を、その突入軸が水平方向を向くように固定し、該突入軸に対して可動側保持部材の軸孔を挿嵌させてチャックを保持することになる。
【０００６】
このため、固定側保持部材に対するチャックの保持姿勢が軸孔に対する突入軸の挿嵌状態に大きく依存することになるため、樹脂成形機における可動盤の移動、成形品取出しロボットにおけるアームの移動に伴って発生する振動や作業者の接触等により軸孔から突入軸が容易に離脱したり、位置ずれし易く、スタンドに対してチャックを一定の姿勢で長期にわたって安定的に保持できない問題を有している。
【０００７】
この結果、マニピュレータによるツールの自動交換を可能にするには、ツールが常に一定の姿勢で保持されていることが要求されるが、ツールの保持姿勢が乱れた場合には、マニピュレータを移動制御してツールを自動交換する際に、マニピュレータに対してツールを正確に位置出しした状態で装着させることができなかった。従って、上記した従来のツール保持具は、マニピュレータによるツールの自動交換を困難化していた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】カタログ「Ｅｉｎｓ」 株式会社スター精機 Ｖｏｌ． ２ ２９０頁〜２９５頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、従来のツール保持具によりチャックを垂直状態で保持する際には、マニピュレータ自体や周辺機械の振動、作業者の接触等によりツールが離脱し易く、ツールを一定の姿勢で長期にわたって安定的に保持できない点にある。また、マニピュレータに対してツールを正確に位置出しした状態で装着するツール自動交換を困難にする点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、アームに着脱可能に取付けられたツールを移動制御して所定動作を実行するマニピュレータにおいて、所定動作に応じて製作された複数のツールを垂直状態で着脱可能に保持するツール保持具であって、該ツール保持具は、起立面に水平方向へ軸線を有して突出するセンター軸及び該センター軸から離間した位置にて水平方向に軸線を有して突出する位置決め軸を設けた固定側保持部材と、ツールに固定され、上記センター軸及び位置決め軸を軸支する軸支孔をそれぞれ有した可動側保持部材とからなると共に固定側保持部材における可動側保持部材の相対面には、磁気吸着部材を設けたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、チャックを垂直状態で保持する際に、マニピュレータ自体や周辺機械の振動、作業者の接触等によりツールが離脱したり、ツールを一定の姿勢で長期にわたって安定的に保持することができる。また、マニピュレータに対してツールを正確に位置出しした状態で装着してツール自動交換を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ツール保持具をマニピュレータとしての成形品取出し機に適用した例を示す概略斜視図である。
【図２】チャックの取付け状態及びツール保持具の分解斜視図である。
【図３】ツール着脱装置の中央縦断面図である。
【図４】固定側保持部材に対する可動側保持部材の相対状態を示す縦断面説明図である。
【図５】ツール着脱装置によるチャックの突出し状態を示す縦断面説明図である。
【図６】固定側保持部材に対する可動側保持部材の磁気吸着状態を示す縦断面説明図である。
【図７】ツール着脱装置によるチャックの固定状態を示す縦断面説明図である。
【図８】固定側保持部材から可動側保持部材を突出して離脱した状態を示す横断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、起立面に水平方向へ軸線を有して突出するセンター軸及び該センター軸から離間した位置にて水平方向に軸線を有して突出する位置決め軸を設けた固定側保持部材と、ツールに固定され、上記センター軸及び位置決め軸を軸支する軸支孔をそれぞれ有した可動側保持部材とからなると共に固定側保持部材における可動側保持部材の相対面に磁気吸着部材を設けることを主要な特徴とする。
【実施例１】
【００１４】
以下、実施例を示す図に従って本発明を説明する。
図１乃至図３において、マニピュレータとしての成形品取出しロボット１は、ツールとしてのチャック３を樹脂成形機の金型間及び成形品開放位置の間で移動制御して成形された成形品を取り出す機能を備えている。該成形品取出しロボット１は、基端部が樹脂成形機の固定盤５に固定され、樹脂成形機の中心軸線と直交する方向で樹脂成形機の操作側または反操作側へ延出する走行フレーム７上を長手方向へ往復移動するように支持される第１走行体９に、上記中心軸線と一致する方向へ延出する前後フレーム１１上にて長手方向へ往復移動するように支持される第２走行体１３と、該第２走行体１３に、上下方向へ軸線を有し、所定のストロークで昇降移動するように支持される上下アーム１５と、該上下アーム１５の下部に取り付けられるチャック３により構成される。該チャック３は、図示の例では吸着パッド等の保持部材３ａにより成形品を保持して成形品開放位置へ取り出す。
【００１５】
これら第１及び第２走行体９・１３及び上下アーム１５は、数値制御可能にサーボモータ、リニアモータ等の各電動モータ（いずれも図示せず）により所定の方向へ往復移動される。また、チャック３は、樹脂成形機により成形される各成形品に対応して吸着部材やクランプ部材を配置して製作される。
【００１６】
そして上記チャック３は、上下アーム１５の下部に対してツール着脱装置１７により固定される。該ツール着脱装置１７は、本出願人が所有する特許第４１２６０７４号に係るロボットアームカップリング装置と同様の構造で、上下アーム１５の下部に固定されるアーム側アタッチメント１９及びチャックに固定されるツール側アタッチメント２１により構成される。
【００１７】
上記アーム側アタッチメント１９は、ロック位置及びロック解除位置の間で移動し、外周面に複数のロック用傾斜溝１９ａを周方向に等間隔に有したカム部材１９ｂ、該カム部材１９ｂをロック位置及びロック解除位置の間で移動する作動部材１９ｃ、該カム部材１９ｂの外周面側に設けられ、ロック用傾斜溝１９ａに相対して配置されたロック用ボール１９ｄをカム部材１９ｂの移動方向と直交する半径方向へ移動可能に支持するボール支持部材１９ｅ、ロック用ボール１９ｄ間に位置するボール支持部材１９ｅに、カム部材１９ｂの移動方向と直交する半径方向へ移動可能に支持されるロック解除用ボール１９ｆ、ロック用傾斜溝１９ａ間に位置するカム部材１９ｂの外周面に設けられ、ロック用傾斜溝１９ａと反対方向に傾斜する複数の突出し用傾斜溝１９ｇからなる。
【００１８】
一方、ツール側アタッチメント２１は、中心部に空間部を有し、カム部材１９ｂがロック位置に移動した際に、ロック用ボール１９ｄが係合されて両アタッチメント１９・２１を連結保持する複数の係合用傾斜溝２１ａを有したボール受け部材２１ｂ、係合用傾斜溝２１ａ間に位置するボール受け部材２１ｂに設けられ、係合用傾斜溝２１ａと反対方向に傾斜する複数の離脱用傾斜溝２１ｃからなる。
【００１９】
そして上記ツール着脱装置１７は、作動部材１９ｃを作動してカム部材１９ｂをロック解除位置からロック位置へ移動させると、ロック用傾斜溝１９ａに摺接するロック用ボール１９ｄを半径方向外側へ移動して係合用傾斜溝２１ａへ係合させてアーム側アタッチメント１９にツール側アタッチメント２１を固定させる。
【００２０】
また、上記状態にて作動部材１９ｃを復動してカム部材１９ｂをロック位置からロック解除位置へ移動させると、係合用傾斜溝２１ａに係合するロック用ボール１９ｄが半径方向内側へ移動可能な状態になると共に突出し用傾斜溝１９ｇによりロック解除用ボール１９ｆを半径方向外側へ移動して離脱用傾斜溝２１ｃに摺接させることによりアーム側アタッチメント１９からツール側アタッチメント２１を強制的に離脱させる。
【００２１】
上記ツール側アタッチメント２１におけるアーム側アタッチメント１９と反対側の面には、チャック３及びツール保持具２３の一部を構成する可動側保持部材２５が固着されている。上記可動側保持部材２５は、磁気吸着可能な金属材により形成される。そして可動側保持部材２５には、水平方向中央部に中央軸支孔２５ａ及び該中央軸支孔２５ａから水平方向へ所定の間隔をおいた各端部に側部軸支凹部２５ｂがそれぞれ形成されている。
【００２２】
樹脂成形機外で、成形品開放位置に至る途中には、複数のツール保持具２３が設けられてチャック３をそれぞれ着脱可能に保持する保持スタンド２７が配置されている。該保持スタンド２７は、チャック３の成形品保持面に対向する側に複数の保持アーム２９が上下方向及び水平方向へ、保持されるチャック３相互が干渉しない間隔をおいて設けられている。
【００２３】
そして各保持アーム２９の先端部には、ツール保持具２３の一部を構成する固定側保持部材３１が固定されている。該固定側保持部材３１は、保持アーム２９の先端部に固定される取付け板３１ａの先端部にて垂直方向へ起立する起立板３１ｂと、中心軸支孔２１ｄに相対する起立板３１ｂに固定され、水平方向に軸線を有して所定の軸線長さで突出するセンター軸３１ｃから構成される。
【００２４】
また、側部軸支凹部２５ｂに相対する起立板３１ｂには、水平方向に軸線を有して所定の軸線長さで突出する位置決め軸３１ｄがそれぞれ配置され、これら位置決め軸３１ｄは、側部軸支凹部２５ｂに挿嵌して可動側保持部材２５、従ってチャック３を所定の姿勢に位置決めする。
【００２５】
なお、センター軸３１ｃは、中央軸支孔２１ｄ内に挿嵌した際に、その先端部がチャック３に形成された孔３ｂ及びツール側アタッチメント２１のボール軸受部材２１ｂを挿通し、アーム側アタッチメント１９のカム部材１９ｂがロック位置へ移動した際に、該カム部材１９ｂの移動途中において先端面に当接可能な軸線長さからなる。また、位置決め軸３１ｄは、側部軸支凹部２５ｂに挿嵌する軸線長さからなる。
【００２６】
更に、起立板３１ｂにおけるチャック３の相対面には、例えばネオジム磁石、電磁石等からなる複数個の磁気吸着部材３３が水平方向及び垂直方向へ適宜の間隔をおいて取り付けられている。
【００２７】
次に、上記のように構成されたツール保持具２３によるチャック３の保持作用を説明する。なお、保持スタンド２７にあっては、例えばチャック３側から見た右上個所のツール保持具２３には、チャック３が保持されていず、他の個所のツール保持具２３には、異なるチャック３がそれぞれ保持されているとする。
【００２８】
第１及び第２走行体９・１３及び上下アーム１５を移動制御してチャック３を、保持スタンド２７におけるチャック３が保持されていないツール保持具２３における固定側保持部材３１のセンター軸３１ｃが可動側保持部材２５における中心軸支孔２５ａに、また位置決め軸３１ｄが側部軸支凹部２５ｂにそれぞれ相対するように位置させる。（図４参照）
【００２９】
上記状態にて第２走行体１３を更に前進させてセンター軸３１ｃを中央軸支孔２５ａ内に、また位置決め軸３１ｄを側部軸支凹部２５ｂ内へそれぞれ突入させた後、作動部材１９ｃを復動してカム部材１９ｂをロック位置からロック解除位置へ移動し、係合用傾斜溝２１ａに係合するロック用ボール１９ｄを半径方向内側へ移動可能にさせると共に突出し用傾斜溝１９ｇによりロック解除用ボール１９ｆを半径方向外側へ移動して離脱用傾斜溝２１ｃに摺接させることによりアーム側アタッチメント１９からツール側アタッチメント２１を強制的に離脱させる。（図５参照）
【００３０】
上記動作によりアーム側アタッチメント１９からツール側アタッチメント２１が強制的に離脱されると、固定側保持部材３１に対して可動側保持部材２５、従ってチャック３が磁気吸着部材３３により磁気吸着されてチャック３が保持スタンド２７に保持される。（図６参照）
【００３１】
なお、アーム側アタッチメント１９の作動部材１９ｃを作動させるタイミングは、例えば固定側保持部材３１に光学的検出器、ホール素子等の検知器（図示せず）を取付け、固定側保持部材３１に対して可動側保持部材２５が所定の範囲内に近接した際に、該検知器から出力される信号に基づいて作動部材１９ｃを作動させればよい。
【００３２】
これによりチャック３は、保持スタンド２７の固定側保持部材３１に対し、センター軸３１ｃが中央軸支孔２５ａ内に、また位置決め軸３１ｄが側部軸支凹部２５ｂ内に挿嵌された位置出し状態及び回止め状態で、かつ磁気吸着部材３３により磁気吸着された垂直状態で保持される。
【００３３】
なお、アーム側アタッチメント１９に対するツール側アタッチメント２１のロック解除動作及び突出し動作は、第２走行体１３の前進動作時にセンター軸３１ｃが中央軸支孔２５ａ内に、また位置決め軸３１ｄが側部軸支凹部２５ｂ内へそれぞれ突入したタイミングで実行してもよい。この場合、突出されたツール側アタッチメント２１に固定されたチャック３は、磁気吸着部材３３の磁気吸着力により固定側保持部材３１に保持される。
【００３４】
一方、上記のように上下アーム１５に成形品に対応する別のチャック３を固定するには、上記と同様に第１及び第２走行体９・１３及び上下アーム１５を移動制御してアーム側アタッチメント１９を、保持スタンド２７に保持されたチャック３に固定されたツール側アタッチメント２１に相対させる。
【００３５】
次に、第２走行体１３を前進制御してツール側アタッチメント２１にアーム側アタッチメント１９を挿嵌した後に作動部材１９ｃを作動してカム部材１９ｂをロック解除位置からロック位置へ移動し、ロック用傾斜溝１９ａに摺接するロック用ボール１９ｄを半径方向外側へ移動して係合用傾斜溝２１ａへ係合させることによりアーム側アタッチメント１９にツール側アタッチメント２１を固定させる。これにより上下アーム１５の下部にチャック３が固定される。
【００３６】
上記したカム部材１９ｂがロック位置へ移動する途中で、ロック用ボール１９ｄが係合用傾斜溝２１ａが一部係合した際に、移動するカム部材１９ｂをセンター軸３１ｃの先端面に当接させて固定側保持部材３１からツール側アタッチメント２１及びチャック３に固定された可動側保持部材２５を、磁気吸着部材３３の磁気吸着力に抗して強制的に離脱させた後、第２走行体１３を後退移動させて新たに取り出そうとする成形品に応じた所定のチャック３の装着作業を完了する。（図７及び図８参照）
【００３７】
本実施例は、保持スタンド２７の固定側保持部材３１に対してチャック３を、センター軸３１ｃが中央軸支孔２５ａ内に、また位置決め軸３１ｄが側部軸支凹部２５ｂ内に挿嵌した位置出しした状態で、かつ磁気吸着部材３３により磁気吸着された垂直状態で保持させることができる。
【００３８】
このため、保持スタンド２７によるチャック３の保持時においては、装置等の振動や作業者の接触によりチャック３が保持スタンド２７から落ちたり、保持姿勢の乱れを防止した状態で保持し、チャック３の自動交換を可能にさせる。
【００３９】
また、保持スタンド２７にセットされた別のチャック３を装着する際には、アーム側アタッチメント１９をツール側アタッチメント２１に挿嵌した状態でカム部材１９ｂをロック位置へ移動してロック用ボール１９ｄが係合用傾斜溝２１ａが一部係合した際に、移動するカム部材１９ｂをセンター軸３１ｃの先端面に当接させて固定側保持部材３１からツール側アタッチメント２１及びチャック３に固定された可動側保持部材２５を、磁気吸着部材３３の磁気吸着力に抗して強制的に離脱させて保持解除を確実に行うことができる。
【００４０】
上記説明は、アーム側アタッチメント１９がツール側アタッチメント２１に挿嵌した状態でカム部材１９ｂをロック位置へ移動し、移動するカム部材１９ｂをセンター軸３１ｃの先端面に当接させて固定側保持部材３１からツール側アタッチメント２１及びチャック３に固定された可動側保持部材２５を、磁気吸着部材３３の磁気吸着力に抗して強制的に離脱させたが、第２走行体１３の後退移動力により磁気吸着部材３３による磁気吸着力に抗して強制的に離脱させる構成としてもよい。
【００４１】
また、固定側保持部材３１におけるセンター軸３１ｃ及び位置決め軸３１ｄの少なくとも位置決め軸３１ｄを、例えばエアーシリンダや電磁ソレノイド等の作動部材により突出可能に構成し、位置決め軸３１ｄを作動部材の作動により可動側保持部材２５側へ突出させて固定側保持部材３１からツール側アタッチメント２１及びチャック３が固定された可動側保持部材２５を、磁気吸着部材３３の磁気吸着力に抗して強制的に離脱させる構成としてもよい。
【００４２】
また、磁気吸着部材３３を永久磁石としたが、電磁石で構成してもよい。この場合にあっては、第２走行体１３を後退移動させるタイミングで電磁石の磁気駆動をＯＦＦ制御することにより固定側保持部材３１からチャック３を容易に離脱させることができる。
【００４３】
上記説明は、可動側保持部材２５を磁気吸着可能な鉄、ステンレス等の金属材で構成したが、該可動側保持部材２５は、チャック３に固定されて一体に移動される。このため、チャック３の移動応答性を高めて高速移動を可能にするには、可動側保持部材２５を、アルミニウム（アルミニウム合金を含む。）等で、非磁気吸着特性を有した金属材で形成するのが望ましい。
【００４４】
この場合にあっては、固定側保持部材３１に設けられた磁気吸着部材３３による可動側保持部材２５の磁気吸着を可能にするため、磁気吸着部材３３に対応する個所に上記した被磁気吸着金属材を固着した構成としてもよい。
【００４５】
上記説明においては、保持スタンド２７を樹脂成形機に操作側で、成形品開放位置に至る途中にて上下アーム１５の下部に垂直状態で取り付けられたチャック３をそのままの姿勢で保持する態様としたが、上下アーム１５の下部に対してツール着脱装置１７を含むチャック３を１８０度、回動する姿勢回動ユニット（図示せず）を設けて取り付けて姿勢を回動制御する構成にあっては、保持スタンド２７を、樹脂成形機の操作側で、走行フレーム７の下方に配置してもよい。
【００４６】
同様に、走行フレーム７の走行原点側を樹脂成形機の反操作側へ延出し、保持スタンド２７を樹脂成形機の反操作側へ配置してもよいことは、勿論である。
【００４７】
また、上記実施例は、マニピュレータを成形品取出しロボットを例に説明したが、各種産業ロボットに適用することができる。その場合においては、アームに装着されるツールは、各産業ロボットに要求される動作を実行するためのツールとすればよい。また、保持スタンドにおける２７におけるツールの保持姿勢を垂直状態としたが、本発明にあっては、ツールを水平状態で保持できるように固定側保持部材を、センター軸及び位置決め軸の軸線が垂直方向を向くように取り付けた構成のものを使用してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ マニピュレータとしての成形品取出しロボット
３ ツールとしてのチャック
３ａ 保持部材
３ｂ 孔
５ 固定盤
７ 走行フレーム
９ 第１走行体
１１ 前後フレーム
１３ 第２走行体
１５ 上下アーム
１７ ツール着脱装置
１９ アーム側アタッチメント
１９ａ ロック用傾斜溝
１９ｂ カム部材
１９ｃ 作動部材
１９ｄ ロック用ボール
１９ｅ ボール支持部材
１９ｆ ロック解除用ボール
１９ｇ 突出し用傾斜溝
２１ ツール側アタッチメント
２１ａ 係合用傾斜溝
２１ｂ ボール受け部材
２１ｃ 離脱用傾斜溝
２３ ツール保持具
２５ 可動側保持部材
２５ａ 中央軸支孔
２５ｂ 側部軸支凹部
２７ 保持スタンド
２９ 保持アーム
３１ 固定側保持部材
３１ａ 取付け板
３１ｂ 起立板
３１ｃ センター軸
３１ｄ 位置決め軸
３３ 磁気吸着部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アームに着脱可能に取付けられたツールを移動制御して所定動作を実行するマニピュレータにおいて、
所定動作に応じて製作された複数のツールを垂直状態で着脱可能に保持するツール保持具であって、
該ツール保持具は、
起立面に水平方向へ軸線を有して突出するセンター軸及び該センター軸から離間した位置にて水平方向に軸線を有して突出する位置決め軸を設けた固定側保持部材と、
ツールに固定され、上記センター軸及び位置決め軸をそれぞれ軸支する軸支孔を有した可動側保持部材とからなると共に、
固定側保持部材における可動側保持部材の相対面には、磁気吸着部材を設けたことを特徴とするマニピュレータのツール保持具。
【請求項２】
請求項１において、位置決め軸を、対応する軸支孔内に挿嵌する位置と可動側保持部材が固定側保持部材から離間する位置の間で移動させる作動部材を設け、固定側保持部材に対して磁気吸着部材による可動側保持部材の磁気吸着を強制的に解除可能にしたマニピュレータのツール保持具。
【請求項３】
請求項２において、磁気吸着部材は、永久磁石としたマニピュレータのツール保持具。
【請求項４】
請求項１において、磁気吸着部材は、電磁石としたマニピュレータのツール保持具。
【請求項５】
請求項１において、ツールは、マニピュレータのアームに対してツール着脱手段を介して着脱可能に取付けたマニピュレータのツール保持具。
【請求項６】
請求項５において、ツール着脱手段は、アーム側に固定されるアーム側アタッチメント及びツール側に固定されるツール側アタッチメントからなり、アーム側アタッチメントは、ロック位置及びロック解除位置の間で移動し、外周面に複数のロック用傾斜溝が形成されたカム部材、該カム部材をロック位置及びロック解除位置の間で移動する作動部材、該カム部材の外周面側に設けられ、ロック用傾斜溝に相対して配置されたロック用ボールをカム部材の移動方向と直交する半径方向へ移動可能に支持するボール支持部材からなると共にツール側アタッチメントは、カム部材がロック位置に移動した際に、ロック用ボールが係合される複数の係合用傾斜溝が形成されたボール受け部材を備えたマニピュレータのツール保持具。
【請求項７】
請求項５において、ツール着脱手段は、アーム側に固定されるアーム側アタッチメント及びツール側に固定されるツール側アタッチメントからなり、アーム側アタッチメントは、ロック位置及びロック解除位置の間で移動し、外周面に複数のロック用傾斜溝が形成されたカム部材、該カム部材をロック位置及びロック解除位置の間で移動する作動部材、該カム部材の外周面側に設けられ、ロック用傾斜溝に相対して配置されたロック用ボールをカム部材の移動方向と直交する半径方向へ移動可能に支持するボール支持部材、ロック用ボール間に位置するボール支持部材に、カム部材の移動方向と直交する半径方向へ移動可能に支持されるロック解除用ボール、ロック用傾斜溝間に位置するカム部材の外周面に形成され、ロック用傾斜溝と反対方向に傾斜する複数の突出し用傾斜溝からなると共にツール側アタッチメントは、カム部材がロック位置に移動した際に、ロック用ボールが係合される複数の係合用傾斜溝を有したボール受け部材、係合用傾斜溝間に位置するボール受け部材に形成され、係合用傾斜溝と反対方向に傾斜する複数の離脱用傾斜溝からなるマニピュレータのツール保持具。
【請求項８】
請求項６及び請求項７のいずれかにおいて、カム部材は、固定側保持部材に対して可動側保持部材が磁気吸着部材により磁気吸着された状態で、かつアーム側アタッチメントがツール側アタッチメントに挿嵌された状態でロック解除位置からロック位置へ移動する際に、センター軸に当接して固定側保持部材から可動側保持部材を磁気吸着力に抗して強制的に離脱可能にしたマニピュレータのツール保持具。
【請求項９】
請求項１において、ツール側保持部材は、低比重で非磁気吸着金属材からなると共に磁気吸着部材に相対する個所に被磁気吸着金属材を設けたマニピュレータのツール保持具。
【請求項１】
アームに着脱可能に取付けられたツールを移動制御して所定動作を実行するマニピュレータにおいて、
所定動作に応じて製作された複数のツールを垂直状態で着脱可能に保持するツール保持具であって、
該ツール保持具は、
起立面に水平方向へ軸線を有して突出するセンター軸及び該センター軸から離間した位置にて水平方向に軸線を有して突出する位置決め軸を設けた固定側保持部材と、
ツールに固定され、上記センター軸及び位置決め軸をそれぞれ軸支する軸支孔を有した可動側保持部材とからなると共に、
固定側保持部材における可動側保持部材の相対面には、磁気吸着部材を設けたことを特徴とするマニピュレータのツール保持具。
【請求項２】
請求項１において、位置決め軸を、対応する軸支孔内に挿嵌する位置と可動側保持部材が固定側保持部材から離間する位置の間で移動させる作動部材を設け、固定側保持部材に対して磁気吸着部材による可動側保持部材の磁気吸着を強制的に解除可能にしたマニピュレータのツール保持具。
【請求項３】
請求項２において、磁気吸着部材は、永久磁石としたマニピュレータのツール保持具。
【請求項４】
請求項１において、磁気吸着部材は、電磁石としたマニピュレータのツール保持具。
【請求項５】
請求項１において、ツールは、マニピュレータのアームに対してツール着脱手段を介して着脱可能に取付けたマニピュレータのツール保持具。
【請求項６】
請求項５において、ツール着脱手段は、アーム側に固定されるアーム側アタッチメント及びツール側に固定されるツール側アタッチメントからなり、アーム側アタッチメントは、ロック位置及びロック解除位置の間で移動し、外周面に複数のロック用傾斜溝が形成されたカム部材、該カム部材をロック位置及びロック解除位置の間で移動する作動部材、該カム部材の外周面側に設けられ、ロック用傾斜溝に相対して配置されたロック用ボールをカム部材の移動方向と直交する半径方向へ移動可能に支持するボール支持部材からなると共にツール側アタッチメントは、カム部材がロック位置に移動した際に、ロック用ボールが係合される複数の係合用傾斜溝が形成されたボール受け部材を備えたマニピュレータのツール保持具。
【請求項７】
請求項５において、ツール着脱手段は、アーム側に固定されるアーム側アタッチメント及びツール側に固定されるツール側アタッチメントからなり、アーム側アタッチメントは、ロック位置及びロック解除位置の間で移動し、外周面に複数のロック用傾斜溝が形成されたカム部材、該カム部材をロック位置及びロック解除位置の間で移動する作動部材、該カム部材の外周面側に設けられ、ロック用傾斜溝に相対して配置されたロック用ボールをカム部材の移動方向と直交する半径方向へ移動可能に支持するボール支持部材、ロック用ボール間に位置するボール支持部材に、カム部材の移動方向と直交する半径方向へ移動可能に支持されるロック解除用ボール、ロック用傾斜溝間に位置するカム部材の外周面に形成され、ロック用傾斜溝と反対方向に傾斜する複数の突出し用傾斜溝からなると共にツール側アタッチメントは、カム部材がロック位置に移動した際に、ロック用ボールが係合される複数の係合用傾斜溝を有したボール受け部材、係合用傾斜溝間に位置するボール受け部材に形成され、係合用傾斜溝と反対方向に傾斜する複数の離脱用傾斜溝からなるマニピュレータのツール保持具。
【請求項８】
請求項６及び請求項７のいずれかにおいて、カム部材は、固定側保持部材に対して可動側保持部材が磁気吸着部材により磁気吸着された状態で、かつアーム側アタッチメントがツール側アタッチメントに挿嵌された状態でロック解除位置からロック位置へ移動する際に、センター軸に当接して固定側保持部材から可動側保持部材を磁気吸着力に抗して強制的に離脱可能にしたマニピュレータのツール保持具。
【請求項９】
請求項１において、ツール側保持部材は、低比重で非磁気吸着金属材からなると共に磁気吸着部材に相対する個所に被磁気吸着金属材を設けたマニピュレータのツール保持具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２５５４３４（Ｐ２０１１−２５５４３４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３０１２６（Ｐ２０１０−１３０１２６）
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（０００１３２２３１）株式会社スター精機 (47)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（０００１３２２３１）株式会社スター精機 (47)
【Ｆターム（参考）】
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