JP2675434B2 - Hand exchange method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、第１及び第２のアームを備え、これら第
１及び第２のアームを第１及び第２の軸回りに夫々回転
駆動する事により、第２のアームの先端に着脱自在に取
り付けられたハンドを所定位置に移動させ、部品の組立
作業を実行する組立システムであつて、複数種類のハン
ドを交換しながら前記組立作業を実行する組立システム
におけるハンド交換方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention includes first and second arms, and rotationally drives the first and second arms around first and second axes, respectively. In this assembly system, a hand detachably attached to the tip of the second arm is moved to a predetermined position to assemble parts, and the assembly work is executed while exchanging a plurality of types of hands. The present invention relates to a hand exchange method in an assembly system.

［従来の技術］ 一般に、回転系を有する１台のロボツトで各種の組立
作業を行なわせる場合、組立作業の種類に応じて複数の
ハンドを準備しておき、この中から適切な一つを選択し
て回転アームの先端に取り付ける様にしている。このた
め、ハンドを交換する必要が生じ、従つて、ロボツトの
アーム先端にハンドを着脱するためのハンド着脱装置が
必要となる。また、待機中の複数のハンドを予め保持し
ておくと共に、現在使用中のハンドを取り外して収納す
るためのラツクが必要となり、このラツクには、複数の
ハンドを保持するための凹部が形成されている。[Prior Art] Generally, when performing various assembly works with one robot having a rotary system, a plurality of hands are prepared according to the type of the assembly work, and an appropriate one is selected from these hands. Then, it is attached to the tip of the rotating arm. For this reason, it becomes necessary to replace the hand, and accordingly, a hand attaching / detaching device for attaching / detaching the hand to / from the arm tip of the robot is required. In addition, it is necessary to hold a plurality of waiting hands in advance and to remove and store the currently used hand, and this rack is formed with a concave portion for holding the plurality of hands. ing.

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のハンド交換方法においては、第
11図に示す様に、上述したラツクａの各凹部ｂの開口部
は、ストレート部分ｃを有して形成されており、一方、
ハンドは回転アームの先端に取り付けられているため、
対応する凹部ｂ内にハンドを入れ込むためのハンドの移
動軌跡は、曲線とならざるを得ないものである。即ち、
回転系を有するロボツトでは、一般に、所謂PTP制御を
実行しており、このようなPTP制御を実行する限りにお
いて、設定された２点A,B間移動における直線移動は不
可能であり、第11図に実線αで示す様に、移動軌跡は曲
線にならざるをえず、また、その曲線軌跡の曲率も、負
荷や速度によって異なり、その予測は困難である。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional hand exchange method,
As shown in FIG. 11, the opening of each recess b of the rack a described above is formed to have a straight portion c, while
Since the hand is attached to the tip of the rotating arm,
The movement locus of the hand for inserting the hand into the corresponding concave portion b is inevitably a curve. That is,
In a robot having a rotary system, so-called PTP control is generally executed, and as long as such PTP control is executed, linear movement in the set movement between two points A and B is impossible. As indicated by the solid line α in the figure, the movement locus is inevitably a curve, and the curvature of the curve locus also differs depending on the load and the speed, and its prediction is difficult.

この結果、この凹部へのハンドの取り付け・取り外し
時には、ハンドが曲線軌跡を描く事から、第11図におけ
る符号βで示す部位に接触し、ハンドのスムーズな取り
付け・取り外しが出来ないと共に、接触による摩耗が生
じて、ラツク内におけるハンドの正確な位置保持が出来
なくなり、最悪の場合には、ロボツトによるハンドの取
り外しが不可能になる問題点が発生している。As a result, when attaching / removing the hand to / from this recess, the hand draws a curved locus, so the hand comes into contact with the part indicated by the symbol β in FIG. 11, and the hand cannot be attached / detached smoothly, Due to the abrasion, it becomes impossible to maintain the accurate position of the hand in the rack, and in the worst case, there is a problem that the robot cannot remove the hand.

ここで、周知のCP制御を用いる事により、回転系を有
するロボツトでも直線補間が可能であり、第11図におい
て一点鎖線γで示す直線方向に沿つてハンドを移動させ
ることが出来、上述した問題点は回避される事になる。
しかしながら、この様なCP制御を実行するためには、CP
Uの高速・高負荷が必要となり、そのため、CPUを含めた
電装系のコストの上昇が著しく、新たな問題点が発生す
る事となる。Here, by using the well-known CP control, linear interpolation is possible even in a robot having a rotary system, and the hand can be moved along the linear direction indicated by the alternate long and short dash line γ in FIG. Points will be avoided.
However, in order to execute such CP control, CP
The high speed and high load of U are required, so that the cost of the electrical system including the CPU will increase significantly and new problems will occur.

この発明は上述した課題に鑑みてなされたもので、こ
の発明の主たる目的は、回転系を有するロボツトで安価
なPTP制御を実行する状態において、ハンドのラツクへ
のスムーズな取入れ・取り出しを達成させる事の出来る
ハンド交換方法を提供することである。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a main object of the present invention is to achieve smooth take-in and take-out of a hand into a rack in a state where an inexpensive PTP control is executed by a robot having a rotary system. It is to provide a possible hand exchange method.

［課題を解決するための手段及びその作用］ 上述した課題を解決し、その目的を達成するため、こ
の発明に係わるハンド交換方法は、第１及び第２のアー
ムを備え、これら第１及び第２のアームを第１及び第２
の軸回りに夫々回転駆動する事により、第２のアームの
先端に着脱自在に取り付けられたハンドを所定位置に移
動させ、部品の組立作業を実行する組立システムであつ
て、複数種類のハンドを交換しながら前記組立作業を実
行する組立システムにおけるハンド交換方法において、
前記第１の軸と前記第２のアームの先端に取り付けられ
た前記ハンドとの間の距離を、このハンドをこれから取
り外して載置するラツクの被載置部と前記第１の軸との
間の距離と同じ距離になる様に、前記第２のアームを第
２の軸回りに回転駆動する第１の工程と、前記第２の軸
を固定する第２の工程と、前記第１の軸回りに、前記第
１のアームを回転させ、前記第２のアームの先端の前記
ハンドを、対応するラツクに取り付ける第３の工程とを
具備する事を特徴としている。[Means for Solving the Problem and Its Action] In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object thereof, a hand exchanging method according to the present invention includes first and second arms. 2 arms for the first and second
An assembly system that moves the hand detachably attached to the tip of the second arm to a predetermined position by rotationally driving each of the axes around the axis of the In the hand replacement method in the assembly system for executing the assembly work while exchanging,
The distance between the first shaft and the hand attached to the tip of the second arm is set between the mounting part of the rack on which the hand is detached and placed and the first shaft. A first step of rotationally driving the second arm around a second axis so that the distance is the same as the second axis, a second step of fixing the second axis, and the first axis. And a third step of rotating the first arm around and attaching the hand at the tip of the second arm to the corresponding rack.

［実施例］ 以下に、この発明に係るハンド交換方法の一実施例
を、スカラ型ロボツトに適用した場合につき、添付図面
の第１図乃至第10D図を参照して、詳細に説明する。[Embodiment] An embodiment of a hand exchanging method according to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 10D of the accompanying drawings, in the case of being applied to a scalar type robot.

〈ロボツトシステムの説明〉 先ず、第１図を参照して、この一実施例のハンド交換
方法が適用されるロボツト（自動組立装置）12の概略構
成を説明する。<Description of Robot System> First, with reference to FIG. 1, a schematic configuration of a robot (automatic assembly device) 12 to which the hand exchanging method of this embodiment is applied will be described.

このロボツト12は、図示しない基台上に固定された支
柱14と、この支柱14の上端に取り付けられ、支柱14の中
心軸を第１の回転軸A₁として、この第１の回転軸A₁回り
に水平面内で回転自在に支持された第１の水平アーム16
と、この第１の水平アーム16の先端に取り付けられ、第
１の水平アーム16の先端を通る垂直軸線を第２の回転軸
A₂として、この第２の回転軸A₂回りに水平面内で回動自
在に支持された第２の水平アーム18と、この第２の水平
アーム18の先端に上下動及び自身の軸線回りに回動自在
に支持され、中空筒体から構成された垂直アーム20とか
ら概略構成されている。ここで、この垂直アーム20の下
端には、後述するハンドを着脱自在に支持するハンド着
脱装置10が取り付けられている。The robot 12 is attached to a column 14 fixed on a base (not shown), and is attached to the upper end of the column 14, and the central axis of the column 14 is the first rotation axis A ₁ and the first rotation axis A ₁ A first horizontal arm 16 rotatably supported around in a horizontal plane.
And a vertical axis attached to the tip of the first horizontal arm 16 and passing through the tip of the first horizontal arm 16
As A ₂ , a second horizontal arm 18 rotatably supported in the horizontal plane about the second rotation axis A ₂ , and vertical movement at the tip of the second horizontal arm 18 and movement about its own axis. The vertical arm 20 is rotatably supported and has a vertical arm 20 formed of a hollow cylindrical body. Here, at the lower end of the vertical arm 20, a hand attaching / detaching device 10 that detachably supports a hand to be described later is attached.

そして、第１の水平アーム16は、支柱14内に配設され
た第１の駆動モータ21により、支柱14の中心軸からなる
第１の回転軸A₁を中心として旋回駆動されるよう設定さ
れている。また、第２の水平アーム18は、第１の水平ア
ーム16の上面略中央部に配設された第２の駆動モータ22
により、第１の水平アーム16の先端に規定された第２の
回転軸A₂を中心として旋回駆動されるように設定されて
いる。一方、垂直アーム20は、第２の水平アーム18の上
面基端部上に配設された第３及び第４の駆動モータ24,2
6により、上下方向（Ｚ軸方向）に沿う移動及び自身の
中心軸線回りに回動駆動されるように設定されている。Then, the first horizontal arm 16 is set so as to be pivotally driven by the first drive motor 21 arranged in the column 14 about the first rotation axis A ₁ which is the central axis of the column 14. ing. In addition, the second horizontal arm 18 includes a second drive motor 22 disposed substantially in the center of the upper surface of the first horizontal arm 16.
Thus, the second horizontal axis A ₂ defined at the tip of the first horizontal arm 16 is pivotally driven. On the other hand, the vertical arm 20 includes the third and fourth drive motors 24, 2 arranged on the upper end of the second horizontal arm 18.
6 is set so as to move in the up-down direction (Z-axis direction) and be driven to rotate about its own central axis.

これら第１乃至第４の駆動モータ21,22,24,26は、支
柱14及び第１の水平アーム16の内部を挿通するように配
設された接続ライン（図示せず）を介して、ロボツトコ
ントローラ28に接続され、このロボツトコントローラの
制御指令に基づき、ハンド着脱装置10に取り付けられた
ハンド機構30を所定位置に所定姿勢（回動位置）で移動
するように、夫々回転駆動されるよう制御されている。The first to fourth drive motors 21, 22, 24, 26 are connected to the robot via connection lines (not shown) arranged so as to pass through the columns 14 and the first horizontal arm 16. Based on the control command of the robot controller, connected to the controller 28, the hand mechanism 30 attached to the hand attaching / detaching device 10 is controlled to be rotationally driven so as to move to a predetermined position in a predetermined posture (rotational position). Has been done.

また、ハンド機構30は、接続ケーブル32を介して、ロ
ボツトコントローラ28及び図示しない空圧機構に接続さ
れ、これらロボツトコントローラ28及び空圧機構を介し
て、駆動されるように制御されている。ここで、この接
続ケーブル32は、支柱14内を通り、第１の水平アーム16
の基端部を貫通して、一旦外部に取り出され、大きくル
ープするように撓んだ状態で、一旦、第３及び第４の駆
動モータ24,26を覆う様に第２の水平アーム18の基端部
上に配設されたカバー部材27に接続された後、ここから
再び外部に取り出され、大きくループする様に撓んだ状
態で、垂直アーム20にこれの上端から取り込まれ、この
中を貫通し、ハンド着脱装置10を介して、ハンド機構30
に接続されるように構成されている。Further, the hand mechanism 30 is connected to a robot controller 28 and a pneumatic mechanism (not shown) via a connection cable 32, and is controlled so as to be driven via the robot controller 28 and the pneumatic mechanism. Here, this connecting cable 32 passes through the inside of the column 14 and passes through the first horizontal arm 16
Of the second horizontal arm 18 so as to cover the third and fourth drive motors 24 and 26 once in a state of penetrating through the base end of the second arm, once being taken out to the outside, and being bent so as to largely loop. After being connected to the cover member 27 arranged on the base end portion, it is taken out again from here and is taken in from the upper end of the vertical arm 20 in a state of being bent so as to largely loop. The hand mechanism 30 through the hand attaching / detaching device 10.
It is configured to be connected to.

また、上述した図示しない基台上には、ハンド着脱装
置10のアクセス範囲内に位置した状態で、ハンド交換ス
テーション13が配設されている。このハンド交換ステー
ション13においては、支持ポスト15を介して、水平方向
に延出する取り付け台17が固定されており、この取り付
け台17には、複数のハンド機構30を独立した状態で保持
するための複数のハンド置台96が取り付けられている。
このハンド置台96の構成については、後に詳細に説明す
る。Further, a hand exchange station 13 is provided on the above-mentioned base (not shown) in a state of being located within the access range of the hand attaching / detaching device 10. In the hand exchanging station 13, a horizontally extending mounting base 17 is fixed via a support post 15, and the mounting base 17 holds a plurality of hand mechanisms 30 in an independent state. A plurality of hand stands 96 are attached.
The configuration of the hand stand 96 will be described in detail later.

＜ハンド着脱装置10の説明＞ 次に、第２図乃至第９図を参照して、ハンド着脱装置
10の構成を、詳細に説明する。<Description of Hand Attachment / Detachment Device 10> Next, with reference to FIGS. 2 to 9, a hand attachment / detachment device
The ten configurations will be described in detail.

このハンド着脱装置10は、ロボツト12の垂直アーム20
の下端にハンド機構30を着脱自在に装着するための設け
られており、第２図に示すように、垂直アーム20の先端
に固定されたホルダ34と、このホルダ34に係脱自在にな
され、ハンド機構30が下部に固定されたシヤンク36とを
基本的に備えている。This hand attachment / detachment device 10 includes a vertical arm 20 of a robot 12.
A hand mechanism 30 is detachably attached to the lower end of the holder, and as shown in FIG. 2, a holder 34 fixed to the tip of the vertical arm 20 and a holder 34 that is detachable from the holder 34. The hand mechanism 30 basically includes a shank 36 fixed to the lower part.

ホルダ このホルダ34は、図示するように、垂直アーム20の下
端外周に固着される固着部37と、この固着部37の下面に
ボルト38を介して取り付けられたシリンダ部40と、この
シリンダ部40内において、上下方向に沿つて摺動自在に
収納されたピストン42と、シリンダ部40の下端面及び下
部内周に渡り一体的に嵌合された内筒44と、この内筒44
内にボルト46を介して固定されたボール支持筒48と、ピ
ストン42の下端にボルト50を介して固定され、ボール支
持筒48に支持された複数のボール52の内側下方部分に下
方から係合する外方テーパ面54aを外周に形成された係
止部材54と、ボール支持筒48とピストン42との間に介設
され、ピストン42を常時上方に付勢するコイルスプリン
グ56とから概略構成されている。Holder As shown in the figure, the holder 34 includes a fixing portion 37 fixed to the outer periphery of the lower end of the vertical arm 20, a cylinder portion 40 attached to the lower surface of the fixing portion 37 via a bolt 38, and the cylinder portion 40. Inside, a piston 42 slidably accommodated along the vertical direction, an inner cylinder 44 integrally fitted over the lower end surface and the lower inner circumference of the cylinder portion 40, and the inner cylinder 44
A ball support cylinder 48 fixed inside by a bolt 46, and a lower end of the piston 42 fixed by a bolt 50, and engaging from below from inside lower parts of a plurality of balls 52 supported by the ball support cylinder 48. A locking member 54 having an outer tapered surface 54a formed on the outer periphery, and a coil spring 56 interposed between the ball support cylinder 48 and the piston 42 for constantly urging the piston 42 upward. ing.

ここで、上述したシリンダ部40は、第３図に取り出し
て示すように、上下が開放された略中空円筒状に形成さ
れたシリンダ本体40aと、このシリンダ本体40aの内部空
間を上下に分割する仕切壁40b（第２図に示す。）と、
シリンダ本体40aの上端外周に形成された第１の外方フ
ランジ部40cと、シリンダ本体40aの下端外周に形成され
た第２の外方フランジ部40dとから一体的に形成されて
いる。Here, the above-mentioned cylinder part 40 divides an inner space of the cylinder body 40a into an upper part and a lower part, as shown in FIG. A partition wall 40b (shown in FIG. 2),
It is integrally formed from a first outer flange portion 40c formed on the outer periphery of the upper end of the cylinder body 40a and a second outer flange portion 40d formed on the outer periphery of the lower end of the cylinder body 40a.

そして、このシリンダ本体40aの仕切壁40bよりも上方
部分には、丁度、中心線に沿つて垂直に延出する幅広の
スリツト40eが第１の外方フランジ部40cに渡り形成され
ている。このようにスリツト40eが形成されているた
め、垂直アーム20の内部を貫通する接続ケーブル32は、
第２図に示すように、この垂直アーム20の下端開口から
シリンダ部40の仕切壁40bより上方の内部空間に取り出
され、ここから、スリツト40eを介してシリンダ部40の
外方に取り出され得ることになる。A wide slit 40e extending vertically along the center line is formed over the first outer flange portion 40c just above the partition wall 40b of the cylinder body 40a. Since the slit 40e is formed in this way, the connection cable 32 penetrating the inside of the vertical arm 20 is
As shown in FIG. 2, it can be taken out from the lower end opening of the vertical arm 20 into the internal space above the partition wall 40b of the cylinder part 40, and from there, it can be taken out to the outside of the cylinder part 40 via the slit 40e. It will be.

尚、第２図に示すように、接続ケーブル32は、後述す
るシリンダ室58に圧縮空気を導入するための第１のエア
ホース32aと、ハンド機構30に圧縮空気を供給する９本
の第２のエアホース32b（図面の都合上、１本のみが描
かれている。）と、ハンド機構30とロボツトコントロー
ラ28とを電気的に接続するケーブル32cとから構成され
ている。そして、第１のエアホース32aは、第１の接続
ポート60aを介して、仕切壁40bの中央部に接続され、９
本の第２のエアホース32bは、第２の接続ポート60bを夫
々介して、第２の外方フランジ部40dの上面に接続され
ている。また、ケーブル32cは、その先端に接続された
第１のコネクタ62aを介して、第２の外方フランジ部40d
上に、ステイ64を介して取り付けられた中継基板66に電
気的に接続されている。As shown in FIG. 2, the connection cable 32 includes a first air hose 32a for introducing compressed air into a cylinder chamber 58, which will be described later, and nine second air hoses for supplying compressed air to the hand mechanism 30. It is composed of an air hose 32b (only one is drawn for convenience of the drawing) and a cable 32c for electrically connecting the hand mechanism 30 and the robot controller 28. Then, the first air hose 32a is connected to the central portion of the partition wall 40b via the first connection port 60a.
The second air hose 32b of the book is connected to the upper surface of the second outer flange portion 40d via the second connection port 60b, respectively. Further, the cable 32c has the second outer flange portion 40d via the first connector 62a connected to the tip thereof.
The relay board 66 is electrically connected to the relay board 66 mounted above the stay 64.

一方、上述したシリンダ室58は、仕切壁40bの下面
と、ピストン42の上面と、シリンダ本体40aの内周面と
で囲まれる空間により規定されている。そして、ピスト
ン42は、シリンダ本体40aの内周面に摺接するピストン
本体42aと、このピストン本体42aの下面中央部におい
て、下方に突出するように設定され、中実円柱状の突出
部42bとから一体的にい形成されている。On the other hand, the cylinder chamber 58 described above is defined by a space surrounded by the lower surface of the partition wall 40b, the upper surface of the piston 42, and the inner peripheral surface of the cylinder body 40a. Then, the piston 42 is configured such that the piston main body 42a that is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder main body 40a, and the central cylindrical portion of the lower surface of the piston main body 42a is set to project downward, and the solid cylindrical projecting portion 42b It is integrally formed.

ここで、このように構成されたピストン42は、シリン
ダ室58内に圧縮空気が導入されていない状態において、
コイルスプリング56の付勢力により図示しないストツパ
に当接する最上位置に弾性的に保持されている。また、
このピストン42は、このシリンダ室58内に第１の接続ポ
ート60aを介して圧縮空気が導入されることにより、コ
イルスプリング56の付勢力に抗して、下方に押し下げら
れ、上述した内筒44の上端に当接することにより、最下
位置に保持されることになる。Here, the piston 42 thus configured, in the state where compressed air is not introduced into the cylinder chamber 58,
The coil spring 56 is elastically held at the uppermost position in contact with a stopper (not shown) by the biasing force of the coil spring 56. Also,
The piston 42 is pushed downward against the biasing force of the coil spring 56 by introducing compressed air into the cylinder chamber 58 via the first connection port 60a, and the inner cylinder 44 described above is pressed. It comes to be held at the lowest position by contacting the upper end of the.

また、上述した内筒44は、シリンダ本体40aの下部の
内周面に嵌合するように設定され、上下が開放された中
空略円筒状の内筒本体44aと、この内筒本体44aの上端に
形成された内方フランジ部44bと、内筒本体44aの下端に
形成され、第２の外方フランジ部40dの下面に接触する
外方フランジ部44cとから一体的に形成されている。こ
こで、この外方フランジ部44cの下面が、着脱面PLの上
側を規定するように設定されている。即ち、この外方フ
ランジ部44cの下面よりも下方部分において、上述した
シヤンク36が規定されている。Further, the above-mentioned inner cylinder 44 is set so as to be fitted to the inner peripheral surface of the lower part of the cylinder body 40a, and the inner cylinder body 44a of a hollow substantially cylindrical shape opened at the top and bottom, and the upper end of this inner cylinder body 44a And an outer flange portion 44c formed at the lower end of the inner cylinder main body 44a and contacting the lower surface of the second outer flange portion 40d. Here, the lower surface of the outer flange portion 44c is set so as to define the upper side of the attachment / detachment surface PL. That is, the above-described shank 36 is defined in a portion below the lower surface of the outer flange portion 44c.

そして、上述したボール支持筒48は、下面が開放され
た筒状に形成されており、詳細には、第４図に取り出し
て示すように、内筒本体44aの上部に嵌合するように設
定された中空円筒状の支持筒本体48aと、この支持筒本
体48aの上面を覆うように形成された天井部48bとから一
体的に形成されている。ここで、この天井部48bの中心
部には、上述したピストン42の突出部42bが上下動可能
に挿通される挿通孔48cが形成されている。また、この
支持筒本体48aの厚さは、これに支持されるボール52の
直径よりも短い薄さに設定されている。The above-mentioned ball support cylinder 48 is formed in a cylindrical shape with an open lower surface, and in detail, as shown in FIG. 4 taken out and shown, it is set so as to be fitted to the upper part of the inner cylinder body 44a. It is integrally formed of a hollow cylindrical support cylinder main body 48a and a ceiling portion 48b formed so as to cover the upper surface of the support cylinder main body 48a. Here, an insertion hole 48c is formed in the central portion of the ceiling portion 48b, through which the above-mentioned protruding portion 42b of the piston 42 is vertically movably inserted. Further, the thickness of the support cylinder body 48a is set to be thinner than the diameter of the ball 52 supported by the support cylinder body 48a.

尚、このボール支持筒48は、支持筒本体48aに厚さ方
向に貫通した状態で、周方向に沿つて等間隔に複数の、
この一実施例においては６つのボール支持孔48dが周方
向に沿つて等間隔に形成されている。そして、各ボール
支持孔48dは、丁度、ボール52が挿通されて、この中を
移動することが出来るように、ボール52の直径よりも僅
かに大きく設定された直径を有する正面円形状に設定さ
れている。即ち、各ボール52は、対応するボール支持孔
48dから少なくとも一側（内側及び／又は外側）を突出
することになる。Incidentally, the ball support cylinder 48, in a state of penetrating the support cylinder main body 48a in the thickness direction, a plurality of ball support cylinders 48 at equal intervals along the circumferential direction,
In this embodiment, six ball support holes 48d are formed at equal intervals along the circumferential direction. Then, each ball support hole 48d is set to a front circular shape having a diameter set slightly larger than the diameter of the ball 52 so that the ball 52 can be inserted and moved therein. ing. That is, each ball 52 has a corresponding ball support hole.
At least one side (inner side and / or outer side) is projected from 48d.

ここで、このボール52が対応するボール支持孔48dか
ら半径方向外方に転げ落ちないように係止するため、支
持筒本体48aの外周には、係止スリーブ68が嵌入されて
いる。この係止スリーブ68は、これの下端が、丁度、各
ボール支持孔48dの上端縁から僅かに下方に延出して係
止爪を構成するように位置決めされた上で固定されてい
る。詳細には、この係止スリーブ68の下端には、半径方
向外方に向かうにつれて下方に向かうテーパ面68aが形
成されており、丁度、このテーパ面68aが対応するボー
ル支持孔48dの上部に延出するように設定されている。
このようにして、各ボール52は、この係止スリーブ68の
テーパ面68aに係止されて、対応するボール支持孔48dか
ら半径方向外方への脱落が阻止されるように設定されて
いる。Here, in order to prevent the balls 52 from rolling outward in the radial direction from the corresponding ball support holes 48d, a locking sleeve 68 is fitted around the outer periphery of the support cylinder main body 48a. The locking sleeve 68 is fixed after the lower end thereof is positioned so as to extend slightly downward from the upper edge of each ball support hole 48d to form a locking claw. More specifically, a taper surface 68a is formed at the lower end of the locking sleeve 68 and extends downward in the radial direction. The taper surface 68a extends exactly above the corresponding ball support hole 48d. It is set to go out.
In this way, each ball 52 is set so as to be locked to the tapered surface 68a of the locking sleeve 68 and to be prevented from falling out from the corresponding ball support hole 48d in the radial direction.

再び第２図に示すように、上述した係止部材54は、挿
通孔48cを介してボール支持筒48の内部空間にまで突出
した突出部42bの下端に固定された略円板状の本体部分5
4bと、この本体部分54aの下端に形成され、支持筒本体4
8aの内周面に摺接する外周面を有する外方フランジ部54
cとから構成されている。そして、この外方フランジ部5
4cの上端縁と、本体部分54bの下端縁との間に、上述し
た外方テーパ面54aが規定されている。この外方テーパ
面54aは、下方に向かうにつれてその直径を増すように
傾斜付けられている。As shown in FIG. 2 again, the above-mentioned locking member 54 is a substantially disk-shaped main body portion fixed to the lower end of the protruding portion 42b protruding into the internal space of the ball supporting cylinder 48 through the insertion hole 48c. Five
4b and the support cylinder body 4 formed at the lower end of the body portion 54a.
An outer flange portion 54 having an outer peripheral surface that slidably contacts the inner peripheral surface of 8a.
c. And this outer flange part 5
The above-described outer tapered surface 54a is defined between the upper edge of 4c and the lower edge of the main body portion 54b. The outer tapered surface 54a is inclined so that its diameter increases as it goes downward.

また、ボール支持筒48の支持筒本体48aの内周面と、
係止部材54の本体部分54bの外周面との間の間隙は、ボ
ール52が内方に抜け出ないようにするに充分な大きさに
設定されている。このようにして、これらボール52はボ
ール支持筒48のボール支持孔48d内において、外方へも
内方へも抜け止めされた状態で支持されることとなる。
特に、この本体部分54bの外周面の直径は、第４図に二
点鎖線で示すように、ボール52が半径方向内方に偏倚し
た際に、ボール52の半径方向外方端が、ボール支持孔48
d内に完全に引き込まれるに充分な大きさに設定されて
いる。Also, with the inner peripheral surface of the support cylinder body 48a of the ball support cylinder 48,
The gap between the locking member 54 and the outer peripheral surface of the main body portion 54b is set to be large enough to prevent the balls 52 from coming out inward. In this way, these balls 52 are supported in the ball support holes 48d of the ball support cylinder 48 in a state in which they are prevented from slipping outward or inward.
In particular, the diameter of the outer peripheral surface of the main body portion 54b is such that when the ball 52 is biased radially inward as shown by the chain double-dashed line in FIG. Hole 48
Large enough to be fully retracted within d.

尚、この外側テーパ面54aは、ピストン42が最上位置
に持ち上げられた状態において、第４図に一点鎖線で示
すように、対応するボール52の内側部分に当接し、これ
らボール52を半径方向外方に偏倚させて、各々の外側部
分が支持筒本体48aの外周面から外方に突出するように
設定され、また、ピストン42が最下位置に押し下げられ
た状態において、第４図に二点鎖線で示すように、対応
するボール52の内側部分との係合を解除され、これらボ
ール52の半径方向内方への移動を許容し、各々の外側部
分が支持筒本体48aの外周面から突出しないように設定
されている。The outer tapered surface 54a abuts the inner portion of the corresponding ball 52 in a state where the piston 42 is lifted to the uppermost position, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. In the state in which the outer portions of the pistons 42 are biased toward the outside so as to project outward from the outer peripheral surface of the support cylinder main body 48a, and the piston 42 is pushed down to the lowest position, two points are shown in FIG. As shown by the chain line, the engagement with the inner part of the corresponding ball 52 is released, and the balls 52 are allowed to move inward in the radial direction, and the outer parts of the balls 52 protrude from the outer peripheral surface of the support cylinder main body 48a. It is set not to.

即ち、第５図に示すように、ピストン42が最下位置ま
で下降した状態において、このハンド着脱装置10におけ
る開放状態が規定されることになる。ここで、このピス
トン42の最下位置を検出するために、上述したシリンダ
部40のシリンダ本体40aの中程であつて、最下位置にあ
るピストン本体42aの下端を臨む位置に開口40fが形成さ
れており、この開口40f内に配設された状態で、最下位
置確認センサ70がステイ72を介してシリンダ本体40aに
取り付けられている。尚、この最下位置確認センサ70
は、最下位置まで下降したピストン本体42aによりオン
動作され、このピストン本体42aが最下位置以外の位置
にある場合には、オフ動作するように設定されている。That is, as shown in FIG. 5, when the piston 42 is lowered to the lowest position, the open state of the hand attaching / detaching device 10 is defined. Here, in order to detect the lowermost position of the piston 42, the opening 40f is formed in the middle of the cylinder body 40a of the cylinder portion 40 described above, and at a position facing the lower end of the piston body 42a at the lowest position. The lowermost position confirmation sensor 70 is attached to the cylinder body 40a via the stay 72 while being arranged in the opening 40f. This bottom position confirmation sensor 70
Is set to be turned on by the piston body 42a lowered to the lowest position, and turned off when the piston body 42a is located at a position other than the lowest position.

脱着部 一方、第6A図に示すように、シリンダ部40の第２の外
方フランジ部40dの上面であつて、図中、略右半分の部
分には、計９つの接続穴74a〜74iが形成されている。こ
こで、各接続穴74a〜74iは、第２の接続ポート60bが各
々接続されるように設定されている。即ち、この一実施
例においては、上述したように、第２の接続ポート60b
は、９本の第２のエアホース32bに対応して９個配設さ
れている。ここで、図示の都合上、第１、第５及び第９
の接続穴74a,74e,74iに第２の接続ポート60bが接続され
た状態で描かれている。On the other hand, as shown in FIG. 6A, on the upper surface of the second outer flange portion 40d of the cylinder portion 40, a total of nine connection holes 74a to 74i are provided in the substantially right half portion of the drawing. Has been formed. Here, the respective connection holes 74a to 74i are set so that the second connection ports 60b are respectively connected. That is, in this embodiment, as described above, the second connection port 60b
Are provided corresponding to the nine second air hoses 32b. Here, for convenience of illustration, the first, fifth, and ninth
The second connection port 60b is connected to the connection holes 74a, 74e, and 74i of FIG.

ここで、第２図においては、図面の都合上、この断面
位置において第９の接続穴74iが代表して示されるよう
に描かれているが、各接続穴74a〜74iに各々連通した状
態で、第２の外方フランジ部40dの下面には、ここに開
口して連通室76a〜76iが形成されている。ここで、各連
通室76a〜76iは、対応する接続穴74a〜74iとの連通位置
から半径方向内方に延出した状態で細長く形成されてい
る。Here, in FIG. 2, for convenience of drawing, the ninth connection hole 74i is shown as a representative at this cross-sectional position, but in a state of communicating with the respective connection holes 74a to 74i. Communication chambers 76a to 76i are formed in the lower surface of the second outer flange portion 40d so as to open there. Here, each of the communication chambers 76a to 76i is formed elongated so as to extend inward in the radial direction from the communication position with the corresponding connection hole 74a to 74i.

一方、各連通室76a〜76iは、シリンダ部40の第２の外
方フランジ部40dの下面に取り付けられた内筒44の外方
フランジ部44cにより閉塞されている。そして、この外
方フランジ部44cには、各連通室76a〜76iの半径方向内
方部分に各々開口した状態で、後述する接続パイプ98a
〜98iが夫々挿入される９本の接続パイプ挿入孔78a〜78
iが厚さ方向に貫通して形成されている。換言すれば、
各連通室76a〜76iを介して互いに連通される接続穴74a
〜74iと接続パイプ挿入孔78a〜78iとは、半径方向に沿
つて互い違いになり、後者の方が前者よりも内方に位置
するように設定されている。このように構成することに
より、後述するハンドラツクを係止するための係止溝
を、着脱機構10の全体の外形を大きくすることなく、半
径方向内方に偏倚して配設された接続パイプ挿入孔78a
〜78iより半径方向外方に位置するシヤンク本体の部分
に形成され得ることとなる。On the other hand, the communication chambers 76a to 76i are closed by the outer flange portion 44c of the inner cylinder 44 attached to the lower surface of the second outer flange portion 40d of the cylinder portion 40. A connection pipe 98a, which will be described later, is formed on the outer flange portion 44c in a state of being opened at radially inner portions of the communication chambers 76a to 76i.
9 connection pipe insertion holes 78a to 78 into which ~ 98i are inserted respectively
i is formed so as to penetrate in the thickness direction. In other words,
Connection hole 74a communicated with each other through each communication chamber 76a-76i
~ 74i and connecting pipe insertion holes 78a to 78i are staggered along the radial direction, and the latter is set to be located inward of the former. With this configuration, the connection groove for locking the handler to be described later can be inserted in such a way that the locking groove is biased radially inward without increasing the overall size of the attaching / detaching mechanism 10. Hole 78a
It can be formed in the portion of the shank main body that is located radially outward of ~ 78i.

また、再び第6A図に示すように、上述した中継基板66
上には、複数の、この一実施例においては、15本の接続
ピン80a〜80oが起立した状態で固定されている。ここ
で、各接続ピン80a〜80oは、上述した第１のコネクタ62
aが各々接続された状態で取り付けられるように設定さ
れている。Further, as shown in FIG. 6A again, the above-described relay board 66
A plurality of, in this embodiment, fifteen connection pins 80a-80o are fixed on the top in an upright state. Here, the connection pins 80a to 80o correspond to the first connector 62 described above.
Each a is set to be attached in a connected state.

尚、この発明の主たる特徴を成す点であるが、これら
接続ピン80a〜80oの配設数である15本は、後に詳細に説
明するが、このケーブル32cがシリアルインターフエイ
スケーブルとして構成され、これを通してロボツトコン
トローラ28とハンド機構30との間で通信されるように設
定されているからである。換言すれば、従来は、ロボツ
トコントローラとハンド機構との間は、パラレルインタ
ーフエイスケーブルとしてのケーブルにより互いに接続
されれるように設定されており、この結果、同じ条件の
下で、接続ピンの配設数は32本に増加される状態とな
る。Incidentally, the main feature of the present invention is that the number of connection pins 80a to 80o is 15, which will be described in detail later, but this cable 32c is configured as a serial interface cable. This is because it is set to communicate between the robot controller 28 and the hand mechanism 30 through. In other words, conventionally, the robot controller and the hand mechanism are set to be connected to each other by a cable as a parallel interface cable, and as a result, under the same conditions, the arrangement of the connecting pins is reduced. The number will be increased to 32.

しかしながら、この発明においては、シリアルインタ
ーフエイスケーブルを用いているので、接続ピン80a〜8
0oの配設数は15に抑えられることになる。この結果、中
継基板66の配設エリアは狭くて済み、また、第１のコネ
クタ62aの配設数も少なくて済み、着脱機構10全体の外
形を小型化することが出来ると共に、軽量化を達成する
ことが出来ることになる。However, in this invention, since the serial interface cable is used, the connection pins 80a-8
The number of 0's arranged will be reduced to 15. As a result, the installation area of the relay board 66 can be small, and the number of the first connectors 62a can be small, so that the overall outer shape of the attachment / detachment mechanism 10 can be downsized and the weight can be reduced. You will be able to do it.

一方、この中継基板66上の接続ピン80a〜80oは、各
々、接続ロツド82a〜82oを介して、内筒44の外方フラン
ジ部44cの下面に形成された接続ブツシユ84a〜84oまで
電気的に接続されている。即ち、外方フランジ部44cに
は、各接続ブツシユ84a〜84oを収納すべく上下に貫通す
る透孔44dが形成されており、各接続ブツシユ84a〜84o
の内部空間が後述する接続端子が挿入され、電気的に接
続される規定されている。On the other hand, the connection pins 80a to 80o on the relay board 66 are electrically connected to the connection bushes 84a to 84o formed on the lower surface of the outer flange portion 44c of the inner cylinder 44 via the connection rods 82a to 82o, respectively. It is connected. That is, the outer flange portion 44c is formed with a through hole 44d that vertically penetrates to accommodate the connection bushes 84a to 84o, and the connection bushes 84a to 84o are formed.
The internal space of is defined such that the connection terminal described later is inserted and electrically connected.

また、各接続ロツド82a〜82oは、各々に対応して第２
の外方フランジ部40dにこれを上下に貫通するように形
成された貫通孔40fを介して、対応する接続ブツシユ84a
〜84oの上部に嵌入して電気的に接続されており、この
ようにして、各接続ピン80a〜80oと接続ブツシユ84a〜8
0oとは、各々、電気的に接続されている。In addition, each connection rod 82a-82o corresponds to the second
Through the through hole 40f formed so as to vertically penetrate the outer flange portion 40d of the corresponding connection bush 84a.
It is fitted on the upper part of ~ 84o and is electrically connected, and in this way, each connection pin 80a ~ 80o and connection bush 84a ~ 8
0o are electrically connected to each other.

以上の説明により、ハンド着脱装置10の一方の構成要
素を規定するホルダ34の説明を終了し、次に、このハン
ド着脱装置10の他の構成要素を規定するシヤンク36につ
いて説明する。With the above description, the description of the holder 34 that defines one component of the hand attaching / detaching device 10 is completed, and then the shank 36 that defines the other component of the hand attaching / detaching device 10 will be described.

シヤンク このシヤンク36は、このハンド着脱装置10を介してロ
ボツト12の垂直アーム20に取り外し自在に取り付けられ
る種々のハンド機構に対して共通に構成され、第２図に
示すように、その上面を着脱面PLの下側を規定するよう
に設定されたシヤンク本体86と、このシヤンク本体86の
下方にボルト88を介して固定された連結筒90と、この連
結筒90の下面にボルト92を介して固定された取付板94と
から主として構成されている。The shank 36 is commonly configured for various hand mechanisms which are detachably attached to the vertical arm 20 of the robot 12 through the hand attaching / detaching device 10, and its upper surface is attached / detached as shown in FIG. A shank main body 86 set so as to define the lower side of the surface PL, a connecting cylinder 90 fixed below the shank main body 86 via a bolt 88, and a lower surface of the connecting cylinder 90 via a bolt 92. It is mainly composed of a fixed mounting plate 94.

ここで、このシヤンク本体86は、その中央部に、丁
度、ホルダ34のボール支持筒48が緩挿される円形状の透
孔86aが形成された円板状の着脱部材86bを備えている。
そして、この着脱部材86bの上面には、この透孔86aを取
り囲み、この開口周縁から起立した状態で、円筒状の係
止筒部86cが一体的に形成されている。この係止筒部86c
の上端には、内方フランジ部86dが形成され、この内方
フランジ部86dの内面には、上述したボール支持筒48に
支持されたボール52の外側上方部分に掛止可能な掛止用
内方テーパ面86eが形成されている。Here, the shank main body 86 is provided with a disc-shaped attachment / detachment member 86b in the center of which a circular through hole 86a into which the ball support cylinder 48 of the holder 34 is loosely inserted is formed.
A cylindrical locking tubular portion 86c is integrally formed on the upper surface of the attachment / detachment member 86b so as to surround the through hole 86a and stand upright from the peripheral edge of the opening. This locking cylinder 86c
An inner flange portion 86d is formed at the upper end of the inner flange portion 86d, and the inner surface of the inner flange portion 86d has a hooking inner portion that can be hooked on the outer upper portion of the ball 52 supported by the ball support cylinder 48 described above. A tapered surface 86e is formed.

この掛止用内方テーパ面86eは、上方に向かうにつれ
てその直径を増すように傾斜付けられている。また、内
方フランジ部86dの内周面は、上述した係止スリーブ68
の外周面に僅かな間隔を有して対向するように設定され
ている。The hooking inner taper surface 86e is inclined so that its diameter increases as it goes upward. Further, the inner peripheral surface of the inner flange portion 86d has the above-mentioned locking sleeve 68d.
Is set to face the outer peripheral surface of the with a slight interval.

一方、シヤンク本体86の着脱部材86bの外周部の下面
には、全周に渡り所定厚さの立ち下がり部86fが一体的
に形成され、この立ち下がり部86fの外周面には、ハン
ド置台（第７図に示す。）96に係止される係止溝86gが
全周に渡り形成されている。On the other hand, on the lower surface of the outer peripheral portion of the detachable member 86b of the shank main body 86, a falling portion 86f having a predetermined thickness is integrally formed over the entire circumference, and the hand placement table ( (See FIG. 7.) A locking groove 86g that is locked to 96 is formed over the entire circumference.

＜ハンド置台96の説明＞ ここで、説明の都合上、シヤンク36の説明を一旦中断
して、ハンド置台96の構成を説明する。<Explanation of Hand Stand 96> Here, for convenience of explanation, the explanation of the shank 36 is temporarily interrupted and the configuration of the hand stand 96 will be explained.

このハンド置台96は第１図に示すように、ハンド交換
ステーション13に取り付け台17を介して複数個設けら
れ、各々同一形状に構成されている。このハンド置台96
は第7A図に示す様に、各シヤンク36の係止溝86gに嵌入
される厚さを有する板状のラツク本体96aを備え、この
ラツク本体96aの前端面には、シヤンク36を大きく受け
るための平面略半円状の凹部96bが形成されている。ま
た、このラツク本体96aの両側縁の下面には、補強用リ
ブ96cが一体的に形成されており、この結果、このハン
ド置台96を正面から見ると、第7B図に示す様に、両端部
分が互いに対向する逆Ｌ字状を呈するよう見えることに
なる。As shown in FIG. 1, a plurality of hand mounts 96 are provided on the hand exchanging station 13 via the mounts 17, and each has the same shape. This hand stand 96
7A, as shown in FIG. 7A, is provided with a plate-shaped rack main body 96a having a thickness to be fitted into the locking groove 86g of each shank 36, and the front end surface of this rack main body 96a is to receive the shank 36 largely. Is formed with a substantially semicircular recess 96b. Further, reinforcing ribs 96c are integrally formed on the lower surfaces of both side edges of the rack main body 96a. As a result, when the hand placing table 96 is viewed from the front, both end portions are formed as shown in FIG. 7B. Will appear as opposite L-shapes facing each other.

換言すれば、この一実施例においては、ハンド置台96
全体は、係止溝86gに嵌入するに充分な厚さを有して薄
板から形成されているが、一対の補強用リブ96cが一体
的に取り付けられ、その剛性は充分に担保されるよう設
定されている。このようにハンド置台96の剛性が充分に
担保されることにより、このハンド置台96に掛けられた
シヤンク36はこの下部にハンド機構30が連結された状態
で、その高さ位置、詳細には、シヤンク本体86の上面の
高さ位置を常に一定に保持され得ることとなる。In other words, in this embodiment, the hand rest 96
The whole is formed from a thin plate having a thickness sufficient to fit in the locking groove 86g, but a pair of reinforcing ribs 96c are integrally attached and set so that its rigidity is sufficiently secured. Has been done. In this way, the rigidity of the hand stand 96 is sufficiently ensured, so that the shank 36 hung on the hand stand 96 is in a state in which the hand mechanism 30 is connected to the lower portion thereof, its height position, in detail, Therefore, the height position of the upper surface of the shank main body 86 can always be kept constant.

ここで、上述した略半円状の凹部96bの形状を、第7C
図を参照して、詳細に説明する。Here, the shape of the substantially semicircular recess 96b described above is
Details will be described with reference to the drawings.

この凹部96bは、両端縁に形成され、外方に向けた傾
斜面から構成される一対の先端テーパ部96b₁と、これら
先端テーパ部96b₁に引き続き連続した状態で内方に向け
て形成された一対の直線導入部96b₂と、これら直線導入
部96b₂の終端を結ぶ線分Ｄを直径d₁として形成された円
弧面から構成される半円部96b₃とから形成されている。The recess 96b is formed at both end edges, a pair of the tip end tapered portion 96b ₁ formed from the inclined surface towards the outside, is formed inward at these tip state where the tapered portion 96b continued continuously in ₁ It is formed of a pair of straight line introducing portions 96b ₂ and a semicircular portion 96b ₃ formed of an arc surface having a line segment D connecting the ends of these straight line introducing portions 96b ₂ with a diameter d ₁ .

ここで、上述した線分Ｄの丁度半分の位置、即ち、円
弧面の中心位置により、半円部96b₃の中心位置D₁が規定
されている。また、直径d₁は、上述した係止溝86gの外
径よりも僅かに大きく設定されている。また、補強用リ
ブ96cの離間距離e₁は、上述した着脱部材86bの外形より
も僅かに大きく設定されている。Here, the center position D ₁ of the semicircular portion 96b ₃ is defined by the position of exactly half of the line segment D, that is, the center position of the arc surface. The diameter d ₁ is set to be slightly larger than the outer diameter of the locking groove 86g described above. The distance e ₁ between the reinforcing ribs 96c is set to be slightly larger than the outer shape of the attaching / detaching member 86b described above.

尚、第7C図から明らかな様に、凹部96bにおける直線
導入部96b₂と半円部96b₃との境界部、即ち、丁度、線分
Ｄが通過するラツク本体96aの部分には、ここに嵌入し
てきたシヤンク36の位置を係止するためのボールプラン
ジヤ96dが設けられている。As is clear from FIG. 7C, the boundary portion between the straight line introducing portion 96b ₂ and the semicircular portion 96b ₃ in the concave portion 96b, that is, the portion of the rack main body 96a through which the line segment D passes is located here. A ball plunger 96d for locking the position of the inserted shank 36 is provided.

次に、第7D図を参照して、ハンド交換ステーション13
における複数のハンド置台96の配設状態、即ち、ロボツ
ト12との相対位置関係について、詳細に説明する。Next, referring to FIG. 7D, the hand exchange station 13
The arrangement state of the plurality of hand stands 96 in, that is, the relative positional relationship with the robot 12 will be described in detail.

尚、以下のハンド置台96の配設状態の説明において
は、説明の簡略化のために、ハンド交換ステーション13
には、上述したハンド置台96の他に、第２のハンド置台
97が配設されており、合計２台のハンド置台96,97があ
るという仮定のもとに説明する。ここで、第２のハンド
置台97の構成自身は、先に説明した（第１の）ハンド置
台96の構成と全く同一である。In the following description of the arrangement of the hand stand 96, the hand exchange station 13 will be described for the sake of simplicity.
In addition to the above-mentioned hand stand 96, a second hand stand
Description will be made under the assumption that 97 are provided and that there are a total of two hand stands 96 and 97. Here, the configuration itself of the second hand placement table 97 is exactly the same as the configuration of the (first) hand placement table 96 described above.

先ず、第7B図に示す様に、第１及び第２のハンド置台
96,97は、ロボツト12の支柱14の半径方向に沿つて順次
配列されており、詳細には、第１のハンド置台96の中心
点（重心）C₁と、第２のハンド置台97の中心点（重心）
C₂とは、第１の回転軸A₁を通る所定の半径R₀を共に通過
する様に設定されている。First, as shown in FIG. 7B, the first and second hand mounts
96 and 97 are sequentially arranged along the radial direction of the support column 14 of the robot 12, and more specifically, the center point (center of gravity) C _{1 of} the first hand placement table 96 and the center of the second hand placement table 97. Point (center of gravity)
C ₂ is set so as to pass through a predetermined radius R ₀ passing through the first rotation axis A ₁ .

ここで、第１のハンド置台96の半円状の凹部96bの中
心位置をD₁とし、第２のハンド置台97の半円状の凹部97
bの中心位置をD₂とすると、第１のハンド置台96の中心
位置D₁は、支柱14の中心軸、即ち、第１の回転軸A₁を中
心として半径R₁の円弧線L₁上に位置する様に、また、第
２のハンド置台97の中心位置D₂は、第１の回転軸A₂を中
心として半径R₂の円弧線L₂上に位置する様に、夫々配設
されている。Here, the center position of the semicircular recess 96b of the first hand mounting table 96 is set to D _1, and the semicircular recess 97 of the second hand mounting table 97 is set.
Assuming that the center position of b is D ₂ , the center position D ₁ of the first hand stand 96 is on the arc line L ₁ of radius R ₁ centered on the center axis of the column 14, that is, the first rotation axis A _1. And the center position D ₂ of the second hand stand 97 is located on the arc line L ₂ of radius R ₂ about the first rotation axis A _2. ing.

更に、第１のハンド置台96の長手方向の中心線l₁は、
中心位置D₁における円弧線L₁の切線となる様に、また、
第２のハンド置台97の長手方向の中心線l₂は、中心位置
D₂における円弧線L₂の切線となる様に、夫々設定されて
いる。換言すれば、第１のハンド置台96の凹部96bの開
口面は、対応する円弧線L₁上の中心位置D₁を通る切線
（l₁）に対して、直交する様に設定されている。Furthermore, the longitudinal centerline l ₁ of the first hand stand 96 is
So that it becomes the cutting line of the arc line L _{1 at} the center position D ₁ , and
The center line l _{2 in} the longitudinal direction of the second hand stand 97 is at the center position.
As the tangential arc line L ₂ in D _2, they are respectively set. In other words, the opening surface of the recess 96b of the first hand placement table 96 is set to be orthogonal to the cutting line (l ₁ ) passing through the center position D ₁ on the corresponding arc line L ₁ .

この様にして、円弧線L₁上をこれに沿つて移動してく
るシヤンク36は、凹部96bを規定する周面に当接するこ
となく、スムーズに、凹部96b内に嵌入する事となり、
シヤンク36の第１のハンド置台96への出し入れが円滑に
行われる様になる。同様に、円弧線L₂上をこれに沿つて
移動してくるシヤンク36は、凹部97bを規定する周面に
当接することなく、スムーズに、凹部97b内に嵌入する
事となり、シヤンク36の第２のハンド置台97への出し入
れが円滑に行われる様になる。In this way, the shank 36 moving along the arc line L ₁ along the arc line L ₁ can be smoothly fitted into the recess 96b without contacting the peripheral surface defining the recess 96b,
The shank 36 can be smoothly put in and taken out of the first hand stand 96. Similarly, the shank 36 moving along the arc line L ₂ along the arc line L ₂ smoothly fits into the recess 97b without abutting on the peripheral surface defining the recess 97b. The 2nd hand stand 97 can be smoothly put in and taken out.

尚、この一実施例においては、上述した円弧線L₁を規
定する半径R₁と、円弧線L₂を規定する半径R₂とは、第１
の水平アーム16の回転長さ、即ち、第１の回転軸A₁から
第２の回転軸A₂までの距離F₁と、第２の水平アーム18の
回転長さ、即ち、第２の回転軸A₂から垂直アーム20の中
心軸までの距離F₂との関係において、以下の不等式で表
される範囲に設定されている。Incidentally, in this embodiment, the radius R ₁ which defines the arc lines L ₁ described above, the radius R ₂ which defines an arc line L _2, the first
Rotation length of the horizontal arm 16, that is, the distance F ₁ from the _first rotation axis A ₁ to the second rotation axis A _2, and the rotation length of the second horizontal arm 18, that is, the second rotation. in relation to the distance F ₂ from the axis a ₂ to the center axis of the vertical arm 20, it is set in the range expressed by the following inequality.

R₁＜R₂≦（F₁＋F₂） ＜再び、シヤンク36の説明＞ 尚、上述した様に構成されたシヤンク本体86におい
て、第４図に拡大して示すように、内方フランジ部86d
の上面外周縁には、シヤンクホルダ96に掛止されたシヤ
ンク36に、ホルダ34が上方から下降して来た際に、シヤ
ンク本体86の内方フランジ部86dが、内筒44の内筒本体4
4aの内周面内に摺接した状態で容易に嵌入することが出
来るように、外方テーパ面86hが全周に渡り形成されて
いる。換言すれば、このように、シヤンク本体86の内方
フランジ部86dの外方テーパ面86hが、内筒44の内筒本体
44aの内周面の下縁に係合することにより、ホルダ34と
シヤンク36との中心軸線が多少ずれていたとしても、両
者の相対位置が変化して、互いの中心軸線が正確に整合
して、内筒44内にシヤンク本体86が確実に嵌入されるよ
うにガイドされることになる。R ₁ <R ₂ ≦ (F ₁ + F ₂ ) <again, description of shank 36> In the shank main body 86 configured as described above, the inner flange portion 86 d is enlarged as shown in FIG.
At the outer peripheral edge of the upper surface of the inner cylinder body 4 of the inner cylinder 44 of the inner cylinder 44, the inner flange portion 86d of the shank body 86 is inserted into the shank 36 that is hooked by the shank holder 96 when the holder 34 descends from above.
An outer tapered surface 86h is formed over the entire circumference so that the outer tapered surface 86h can be easily fitted into the inner peripheral surface of 4a in a sliding contact. In other words, as described above, the outer tapered surface 86h of the inner flange portion 86d of the shank body 86 is such that the inner cylinder body of the inner cylinder 44 is
By engaging with the lower edge of the inner peripheral surface of 44a, even if the central axes of the holder 34 and the shank 36 are slightly deviated, the relative positions of the two change and the central axes of the two are accurately aligned. Thus, the shank main body 86 is guided so as to be securely fitted into the inner cylinder 44.

一方、内方フランジ部86dの上面内周縁には、内筒44
内にシヤンク本体86が嵌入された後において、更にホル
ダ34が下降する状態において、今度は、シヤンク本体86
の内方フランジ部86dの内周面が、係止スリーブ68の外
周面に摺接した状態で確実に嵌入することが出来るよう
に、挿入用内方テーパ面86iが全周に渡り形成されてい
る。On the other hand, on the inner peripheral edge of the upper surface of the inner flange portion 86d, the inner cylinder 44
After the shank main body 86 is fitted in the inside, the shank main body 86
The inner tapered surface 86i for insertion is formed over the entire circumference so that the inner peripheral surface of the inner flange portion 86d can be securely fitted in the outer peripheral surface of the locking sleeve 68 in a sliding contact. There is.

ここで、シヤンク本体86の上面には、第6B図に示すよ
うに、上述した各接続パイプ挿入孔78a〜78iに対応した
位置に、各々に下方から挿通され得るように上方に向け
て突出した状態で接続パイプ98a〜98iが配設されてい
る。そして、ホルダ34が下降して来て、ホルダ34とシヤ
ンク36とが互いに結合した状態において、即ち、内筒44
の外方フランジ部44cの下面とシヤンク本体86の着脱部
材86bの上面とが互いに当接した状態において、各接続
パイプ98a〜98iの上端は、対応する接続パイプ挿入孔78
a〜78iを通つて、連通室76a〜76i内に挿入されるように
設定されている。Here, on the upper surface of the shank main body 86, as shown in FIG. 6B, at the positions corresponding to the above-described connection pipe insertion holes 78a to 78i, the projections are projected upward so that they can be inserted from below. The connection pipes 98a to 98i are arranged in this state. Then, the holder 34 descends and the holder 34 and the shank 36 are connected to each other, that is, the inner cylinder 44.
In a state where the lower surface of the outer flange portion 44c and the upper surface of the attachment / detachment member 86b of the shank body 86 are in contact with each other, the upper ends of the respective connection pipes 98a to 98i have corresponding connection pipe insertion holes 78.
It is set so as to be inserted into the communication chambers 76a to 76i through a to 78i.

また、シヤンク本体86の上面には、第6B図に示すよう
に、上述した各接続ブツシユ84a〜84oに対応した位置
に、各々下方から挿入され得るように上方に向けて突出
した状態で接続端子100a〜100oが配設されている。そし
て、ホルダ34が下降して来て、ホルダ34とシヤンク36と
が互いに結合した状態において、各接続端子100a〜100i
の上端は、対応する接続ブツシユ84a〜84iに各々挿入さ
れ、電気的に接続されるように設定されている。Further, on the upper surface of the shank main body 86, as shown in FIG. 6B, at the positions corresponding to the connection bushes 84a to 84o described above, the connection terminals are projected upward so that they can be inserted from below. 100a to 100o are provided. Then, when the holder 34 comes down and the holder 34 and the shank 36 are coupled to each other, the connection terminals 100a to 100i are connected.
The upper ends of are connected to the corresponding connection bushes 84a to 84i and are set to be electrically connected.

更に、シヤンク本体86の上面には、第6B図に示すよう
に、ボルト92を上方から回動して、連結筒90に取付板94
を固着せしめるための４本の透孔102a〜102dが周方向に
沿つて等間隔に、厚さ方向に貫通した状態で形成されて
いる。尚、これらの透孔102a〜102dは、上述した接続パ
イプ98a〜98i及び接続端子100a〜100oとの競合を避ける
ために、これらよりも半径方向外方に偏倚した状態で配
設されている。Further, on the upper surface of the shank main body 86, as shown in FIG. 6B, a bolt 92 is rotated from above to attach the mounting plate 94 to the connecting cylinder 90.
The four through holes 102a to 102d for fixing are formed at equal intervals along the circumferential direction so as to penetrate in the thickness direction. It should be noted that these through holes 102a to 102d are arranged in a state of being biased outward in the radial direction with respect to the connection pipes 98a to 98i and the connection terminals 100a to 100o in order to avoid competition with the connection pipes 98a to 98i.

一方、第6B図及び第８図に示すように、シヤンク本体
86の内方フランジ部86cの上面には、下方に切れ込んだ
状態で、測定用のスリツト104が形成されている。この
スリツト104は、第８図から明かなように、その下端
が、丁度、掛止用内方テーパ面86eの下端縁の直下方で
終端するように形成されている。このようにスリツト10
4を形成することにより、実際に、掛止用内方テーパ面8
6eを機械加工により形成する際において、このスリツト
104を通して、加工しているテーパ面を見通しつつ加工
することが出来ることになる。即ち、このスリツト104
を介して、加工位置を例えば視覚を利用した検出装置に
より検出しつつ、掛止用内方テーパ面86eを形成するこ
とが可能となる。On the other hand, as shown in FIG. 6B and FIG.
A slit 104 for measurement is formed on the upper surface of the inner flange portion 86c of 86 in a state of being cut downward. As is clear from FIG. 8, the slit 104 is formed so that its lower end ends just below the lower end edge of the latching inner taper surface 86e. Like this
By forming 4, the inner taper surface 8 for locking is actually
This slit is used when forming 6e by machining.
Through 104, it is possible to machine while looking at the taper surface being machined. That is, this slit 104
Through this, it becomes possible to form the hooking inner taper surface 86e while detecting the processing position with a detection device utilizing vision, for example.

この結果、掛止用内方テーパ面86eは、その形状及び
サイズを正確に規定され、このようにして、第２図に示
すように、正確に位置決めされた状態で、外方テーパ面
54aとの間な６個のボール52を挟持する状態が達成さ
れ、従つて、この一実施例によれば、ハンド着脱装置10
において結合状態が規定された場合に、その着脱面PLに
おいて、ホルダ34側における内筒44の外方フランジ部44
cの下面と、シヤンク36側におけるシヤンク本体86の上
面とは、互いに密着状態となり、ガタの無い良好な結合
状態が達成されることになる。As a result, the latching inner taper surface 86e is accurately defined in its shape and size. Thus, as shown in FIG. 2, the outer taper surface 86e is accurately positioned.
A state of holding six balls 52 between 54a and 54a is achieved, and therefore, according to this embodiment, the hand attaching / detaching device 10
When the coupling state is defined in the above, the outer flange portion 44 of the inner cylinder 44 on the holder 34 side is attached on the attachment / detachment surface PL.
The lower surface of c and the upper surface of the shank main body 86 on the shank 36 side are in close contact with each other, and a good joined state without play is achieved.

尚、第８図に示すように、シヤンク86の連結部材86b
の上面の一部には、シヤンク86とこれに連結されるホル
ダ34との回転方向の位置決めをするために、回転位置決
め部材105が、これの上面から上方に突出した状態で形
成されており、図示していないが、この回転位置決め部
材105に対応する凹部が内筒44の外方フランジ部44cの底
面に形成されている。ここで、この回転位置決め部材10
5は第6B図から明かなように、直方体から構成されてお
り、この直方体の互いに対向する一対の面を、回転方向
位置を規定するように、周方向に直交する面として設定
し、これら一対の位置規制面の上端縁には、Ｃカツトの
テーパ面105a,105bが形成されている。As shown in FIG. 8, the connecting member 86b of the shank 86 is
In order to position the shank 86 and the holder 34 connected thereto in the rotational direction, a rotation positioning member 105 is formed on a part of the upper surface of the above so as to project upward from the upper surface thereof. Although not shown, a concave portion corresponding to the rotary positioning member 105 is formed on the bottom surface of the outer flange portion 44c of the inner cylinder 44. Here, this rotary positioning member 10
As is clear from FIG. 6B, 5 is composed of a rectangular parallelepiped, and a pair of surfaces of the rectangular parallelepiped facing each other are set as surfaces orthogonal to the circumferential direction so as to define the rotational direction position. C-cut taper surfaces 105a and 105b are formed on the upper edge of the position restriction surface.

このように円柱ではなく直方体から回転位置決め部材
105を構成することにより、位置決めは面接触により達
成されることになる。この結果、位置決め動作が繰り返
されて、位置規制面が部分的に摩耗（片減り）したとし
ても、面接触で規制しているため、摩耗していない他の
部分が面接触して位置規制の効果を達成することとな
り、このようにして、回転位置決め効果が確実に奏せら
れることになる。In this way, instead of a cylinder, the rotation positioning member is made from a rectangular parallelepiped.
By configuring 105, positioning will be achieved by surface contact. As a result, even if the positioning operation is repeated and the position-regulating surface is partially worn (evenly worn), since it is regulated by surface contact, the other non-abraded portion is surface-contacted and the position regulation surface is restricted. The effect is achieved, and in this way, the rotational positioning effect is surely exhibited.

一方、シヤンク36を構成する連結筒90は、上下か開放
された円筒状に形成され本体部分90aと、この本体部分9
0aの上端に形成された内方フランジ部90bとから一体的
に形成されている。この連結筒90内には、上下一対の回
路基板106a,106bがスペーサ108を介して内方フランジ部
90bの下面に吊持された状態で配設されている。ここ
で、上方の回路基板106aと上述した各接続端子100a〜10
0oとは、シヤンク本体86の着脱部材86b及び連結筒90の
内方フランジ部90bを上下に貫通した状態で配設された
接続ロツド110a〜110oを各々介して電気的に接続されて
いる。尚、上方の回路基板106aと下方の回路基板106bと
は、図示しない接続基板を介して電気的に接続されてい
る。On the other hand, the connecting tube 90 that constitutes the shank 36 is formed in a cylindrical shape that is open from above or below and the main body portion 90a and the main body portion 9a.
It is integrally formed with an inner flange portion 90b formed at the upper end of 0a. Inside this connecting tube 90, a pair of upper and lower circuit boards 106a and 106b are provided with an inner flange portion via a spacer 108.
It is arranged so as to be suspended from the lower surface of 90b. Here, the upper circuit board 106a and the above-mentioned connection terminals 100a to 10a
0o is electrically connected to each other via connection rods 110a to 110o arranged in a state of vertically penetrating the detachable member 86b of the shank main body 86 and the inner flange portion 90b of the connecting tube 90. The upper circuit board 106a and the lower circuit board 106b are electrically connected to each other via a connection board (not shown).

また、この連結筒90の本体部分90aの外周面には、上
述した９本の接続パイプ98a〜98iに夫々対応した状態
で、９本の接続ポート用接続孔112a〜112iが開口した状
態で形成されている。ここで、各接続孔112a〜112iは、
シヤンク本体86の着脱部材86b及び連結筒90の内方フラ
ンジ部90bを上下方向に沿つて貫通した状態で配設され
た連結通路114a〜114iを介して、接続パイプ98a〜98iと
夫々連通するように接続されている。Further, the outer peripheral surface of the main body portion 90a of the connecting cylinder 90 is formed with nine connection port connection holes 112a to 112i opened corresponding to the above-mentioned nine connection pipes 98a to 98i, respectively. Has been done. Here, the connection holes 112a to 112i are
The connection / removal members 86b of the shank main body 86 and the inner flange portion 90b of the connection tube 90 are connected to the connection pipes 98a-98i through the connection passages 114a-114i, respectively, which are arranged so as to pass through in the vertical direction. It is connected to the.

そして、上述した９本の接続孔112a〜112iの中で、第
１、第５及び第９の接続ブツシユ74a,74e,74iに対応し
た接続孔112a,112e,112iには、第6C図に示すように、３
本の接続ホース115a,115b,115cが夫々接続ポート116a,1
16b,116cを介して接続され、これら３本の接続ホース11
5a〜115cは、ハンド機構30にもたらされている。And among the above-mentioned nine connection holes 112a to 112i, the connection holes 112a, 112e, 112i corresponding to the first, fifth and ninth connection bushes 74a, 74e, 74i are shown in FIG. 6C. Like 3
Book connection hoses 115a, 115b, 115c connect to connection ports 116a, 1
These three connecting hoses 11 are connected via 16b and 116c.
5a to 115c are provided in the hand mechanism 30.

ここで、第２図に示すように、上述した上下一対の回
路基板106a,106bには、ロボツトコントローラ28から送
られてきたシリアル信号をパラレル信号に、また、ロボ
ツトコントローラ28に送る信号をパラレル信号からシリ
アル信号に夫々変換するための回路が構成されており、
両回路基板106a,106bからの信号は、第８図に示すよう
に、一端に第２及び第３のコネクタ62b、62cが設けられ
た第１及び第２の接続ライン群118a,118bを夫々介し
て、ハンド機構30に接続されている。Here, as shown in FIG. 2, a serial signal sent from the robot controller 28 is converted into a parallel signal, and a signal sent to the robot controller 28 is sent to the pair of upper and lower circuit boards 106a and 106b described above. From the serial signal to the serial signal is configured,
Signals from both circuit boards 106a and 106b are respectively passed through first and second connection line groups 118a and 118b having second and third connectors 62b and 62c at one end, as shown in FIG. And is connected to the hand mechanism 30.

この第１及び第２の接続ライン群118a,118bを連結筒9
0から一旦外方に取り出すために、第6C図に示すよう
に、本体部分90aを構成する周壁には、厚さ方向に貫通
した状態で一対の開口120a,120bが形成されている。こ
のように開口120a,120bを形成することにより、上述し
た第１及び第２の接続ライン群118a,118bは、これら開
口120a,120bを通つて、シヤンク36の外方に取り出され
た上で、ハンド機構30に接続されることになる。The first and second connection line groups 118a and 118b are connected to each other by the connecting tube 9
In order to take out once from 0, as shown in FIG. 6C, a pair of openings 120a and 120b are formed in the peripheral wall forming the main body portion 90a so as to penetrate in the thickness direction. By forming the openings 120a and 120b in this manner, the above-described first and second connection line groups 118a and 118b are taken out to the outside of the shank 36 through the openings 120a and 120b. It will be connected to the hand mechanism 30.

一方、上述したボルト92は全部で４本配設されてお
り、これら４本のボルト92を装着するために、上述した
透孔92a〜92dの直下方に位置して夫々に連通した状態
で、連結筒90の本体部分90aの外周面には、４本の凹部1
22a〜122dが形成されている。ここで、各凹部122a〜122
dの高さは、各ボルト92の高さよりも僅かに長く設定さ
れている。このように構成することにより、各ボルト92
は、一旦、側方から対応する凹部112a〜112dに収納され
た後に、対応する透孔102a〜102dを介して上方から挿通
された図示しないドライバを介して回転され、取付板94
に螺合し得る状態となり、このようにして、この取付板
94を連結筒90に固着せしめることが出来ることになる。On the other hand, the above-mentioned four bolts 92 are arranged in total, and in order to mount these four bolts 92, the bolts 92 are located immediately below the through holes 92a to 92d and communicate with each other. On the outer peripheral surface of the main body portion 90a of the connecting cylinder 90, four recesses 1
22a to 122d are formed. Here, each recess 122a-122
The height of d is set to be slightly longer than the height of each bolt 92. With this configuration, each bolt 92
After being temporarily stored in the corresponding recesses 112a to 112d from the side, the mounting plate 94 is rotated by a driver (not shown) inserted from above through the corresponding through holes 102a to 102d.
It is ready to be screwed into the
It is possible to fix 94 to the connecting cylinder 90.

尚、第２図に示すように、シヤンク36の内部空間は、
シヤンク本体86と連結筒90との間に挾持された状態で配
設された仕切板124により上下に隔離された状態で仕切
られてい。この仕切板124を備えることにより、このシ
ヤンク36がホルダ34から切り離された状態でハンド置台
96に保持された状態において、即ち、シヤンク36が外部
に露出する状態において、回路基板106a,106bは、依然
として閉塞された空間内に位置することとなり、これら
回路基板106a106bの防塵効果が達成されることになる。As shown in FIG. 2, the internal space of the shank 36 is
A partition plate 124 is sandwiched between the shank main body 86 and the connecting tube 90 so as to be vertically separated from each other. By providing the partition plate 124, the hand stand with the shank 36 separated from the holder 34.
In the state of being held by 96, that is, in the state where the shank 36 is exposed to the outside, the circuit boards 106a and 106b are still located in the closed space, and the dustproof effect of these circuit boards 106a106b is achieved. It will be.

ここで、このように仕切板124を備えるように構成さ
れているので、第２図から明かなように、シヤンク36に
ホルダ34が結合された状態において、ピストン42の下部
が位置する空間、即ち、仕切板124とシヤンク本体86と
ボール支持筒48とで囲まれる空間の容積は小さく限定さ
れることになる。そして、後述する着脱動作に際してピ
ストン42の下降に伴ない上述した空間が密閉された状態
であると、この密閉空間内にピストン42の下部が突出
し、この密閉空間内の空気が圧縮されて、所謂弾性効果
を発揮して、ピストン42の下降動作に対しての対向力と
して作用することになる。Here, since the partition plate 124 is provided in this way, as is apparent from FIG. 2, in the state where the holder 34 is coupled to the shank 36, the space where the lower portion of the piston 42 is located, that is, The volume of the space surrounded by the partition plate 124, the shank main body 86 and the ball support cylinder 48 is limited to be small. Then, when the space described above is closed along with the lowering of the piston 42 in the attaching / detaching operation described later, the lower part of the piston 42 projects into the closed space, and the air in the closed space is compressed, so-called. The elastic effect is exerted to act as an opposing force with respect to the downward movement of the piston 42.

しかしながら、この一実施例においては、このような
ピストン42の下降動作に対する無用な対向力の発生を防
止して、ピストン42の円滑な下降動作を達成するため、
ピストン42のピストン本体42aと係止部材54の本体部分5
4bとを貫通した状態で、連通孔126が形成されている。
この連通孔126は、上端がボール支持筒48の上方に常時
位置するピストン本体42aの外周面に開口し、下端が係
止部材４の本体部分54bの下面に開口するように形成さ
れている。However, in this one embodiment, in order to achieve the smooth lowering operation of the piston 42 by preventing the generation of unnecessary opposing force against the lowering operation of the piston 42,
The piston body 42a of the piston 42 and the body portion 5 of the locking member 54
A communication hole 126 is formed so as to penetrate through 4b.
The communication hole 126 is formed so that its upper end opens on the outer peripheral surface of the piston main body 42a which is always positioned above the ball support cylinder 48, and its lower end opens on the lower surface of the main body portion 54b of the locking member 4.

このように連通孔126が形成されているので、この一
実施例においては、例え、ピストン42が上下動しようと
も、上述した空間は連通孔126を介して外部と連通して
いるので、この空間内の空気が弾性力を発揮することは
なく、ピストン42の円滑な下降動作が達成されることに
なる。Since the communication hole 126 is formed in this way, in this embodiment, even if the piston 42 moves up and down, the space described above communicates with the outside through the communication hole 126. The air inside does not exert the elastic force, and the smooth lowering operation of the piston 42 is achieved.

また、上述した取付板94は、第10A図に示すハンド機
構30の上板としても機能するように構成されている。こ
のようにして、この一実施例においては、構成要素が減
じられて、全体の軽量化が図られると共に、Ｚ軸方向の
長さが短く設定され、全体構成の小型化が達成されるこ
とになる。Further, the above-mentioned mounting plate 94 is configured to also function as an upper plate of the hand mechanism 30 shown in FIG. 10A. Thus, in this embodiment, the number of components is reduced, the overall weight is reduced, and the length in the Z-axis direction is set to be short, so that the overall size can be reduced. Become.

尚、このように構成されたハンド着脱機構10におい
て、接触部を構成するボール支持筒48、係止部材54、及
び、シヤンク本体86は、共に、鋼鉄から形成されるよう
に設定されているが、残りの構成要素に関しては、軽量
化を目的として全てアルミニウム製に設定されている。
ここで、第２図においては、理解を容易とするため、鋼
鉄製部分を２本取りのハツチングで、また、アルミニウ
ム製の部分を１本取りのハツチングで夫々断面形状を示
すように配慮されている。In the hand attaching / detaching mechanism 10 configured in this way, the ball support cylinder 48, the locking member 54, and the shank main body 86, which form the contact portion, are all set to be formed of steel. The remaining components are all made of aluminum for the purpose of weight reduction.
Here, in FIG. 2, in order to facilitate understanding, consideration has been given to show the cross-sectional shape by hatching with two steel parts and hatching with one aluminum part. There is.

このように、この一実施例においては、ハンド着脱機
構10の大部分の構成要素をアルミニウム製としたので、
上述した軽量化は、確実に達成されることとなる。Thus, in this embodiment, most of the components of the hand attaching / detaching mechanism 10 are made of aluminum,
The above-mentioned weight reduction is surely achieved.

〈ハンドの例〉 ここで、上述したハンド機構30は、把持態様に応じ
て、種々揃えられるものであり、ロボツト12は任意のハ
ンド機構を装着することが出来るように、上述したよう
に種々の構成を有する複数のハンド機構が保持されたハ
ンド交換ステーシヨン13が設けられており、対応するハ
ンド置台96に各々支持されている。<Example of Hand> Here, the above-mentioned hand mechanism 30 is variously arranged according to the gripping mode, and the robot 12 can be mounted with any hand mechanism, as described above. A hand exchange station 13 holding a plurality of hand mechanisms having the structure is provided, and each hand exchange station 13 is supported by a corresponding hand stand 96.

このハンド機構30の一例として、第10A図及び第10B図
に、第１のハンド機構30Aを、また、第10C図に、第２の
ハンド機構30Bの構成を示す。As an example of the hand mechanism 30, FIGS. 10A and 10B show the configuration of the first hand mechanism 30A, and FIG. 10C shows the configuration of the second hand mechanism 30B.

この第１のハンド機構30は、基本的には、本願出願人
と同一の出願人による特願昭63−207359号に開示された
部品把持用ハンド装置と実質的に同様であるため、その
詳細な構成の説明を省略するが、互いに同一直線上にな
い３点を夫々回動中心とする３本のアーム128a〜128c
と、各アーム128a〜128cの先端に設けられ、垂直方向に
沿つて延出するように固定され、内部を中空とされた固
定フインガ130a〜130cと、各フインガ130a〜130c内に収
納され、上下方向に沿つて進退自在になされた可動フイ
ンガ132a〜132cとを備えている。This first hand mechanism 30 is basically the same as the component gripping hand device disclosed in Japanese Patent Application No. 63-207359 filed by the same applicant as the applicant of the present application. Although the description of the configuration is omitted, three arms 128a to 128c whose pivot points are respectively three points which are not on the same straight line.
The fixed fingers 130a to 130c, which are provided at the tips of the arms 128a to 128c, are fixed so as to extend along the vertical direction, and have hollow interiors, and are housed in the respective fingers 130a to 130c, and are vertically moved. And movable fingers 132a to 132c that can move back and forth along the direction.

そして、各アーム128a〜128cは、対応する駆動モータ
M₁〜M₃に、上述した点を中心として回動駆動されるよう
に、減速機構134a〜134cを各々介して接続されている。
ここで、各駆動モータM₁〜M₃は、パルスモータから構成
されている。即ち、各駆動モータM₁〜M₃には、上述した
接続ライン群118a,118bの所定の接続ラインが接続され
ており、ロボツトコントローラ28からの制御信号に基づ
き、各々任意の回動位置まで回動駆動されるように駆動
制御されるよう設定されている。Each arm 128a-128c has a corresponding drive motor.
To M ₁ ~M _3, so as to be driven rotated around the above-described points, and is connected via respective reduction mechanism 134A～134c.
Here, each of the drive motors M _{1 to} M ₃ is composed of a pulse motor. That is, each of the drive motors M _{1 to} M ₃ is connected to a predetermined connection line of the above-described connection line group 118a, 118b, and is rotated to an arbitrary rotation position based on a control signal from the robot controller 28. It is set to be driven and controlled to be dynamically driven.

一方、各可動フインガ132a〜132cは、対応する固定フ
インガ130a〜130cをシリンダとした場合のピストンとし
て機能するように構成され、各固定フインガ130a〜130c
の上端には、上述した３本の接続ホース115a〜115cが各
々接続されている。On the other hand, each movable finger 132a-132c is configured to function as a piston when the corresponding fixed finger 130a-130c is a cylinder, and each fixed finger 130a-130c.
The above-mentioned three connection hoses 115a to 115c are respectively connected to the upper ends of the.

一方、第２のハンド機構30Bは、基本的には、本願出
願人と同一の出願人による特願平１−230412号に開示さ
れたワークＷの把持装置と実質的に同様であるため、そ
の詳細な構成の説明を省略するが、この第２のハンド機
構30Bは、これの中心部に円筒状の把持本体214を備えて
おり、この把持本体214は、上述した取付板94の直下方
において、複数の連結ロツド216を介して所定距離だけ
離間した状態で接続されている。ここで、この把持本体
214の上端には、これから半径方向に沿つて外方に延出
する３本の腕部218a,218b,218cが、周方向に沿つて等間
隔に、換言すれば、120度起きに、一体的に形成されて
いる。On the other hand, since the second hand mechanism 30B is basically the same as the gripping device for the work W disclosed in Japanese Patent Application No. 1-230412 filed by the applicant of the present application, Although the detailed description of the configuration is omitted, the second hand mechanism 30B includes a cylindrical grip body 214 at the center thereof, and the grip body 214 is provided directly below the mounting plate 94 described above. , Are connected to each other via a plurality of connecting rods 216 while being separated by a predetermined distance. Where this grip body
At the upper end of 214, three arm portions 218a, 218b, 218c extending outward in the radial direction from now on are arranged at equal intervals along the circumferential direction, in other words, at an angle of 120 degrees, they are integrated. Is formed in.

一方、把持本体214の下部には、３本の腕部218a,218
b,218cの夫々下方に位置して同様に半径方向外方に延出
する上下３対のガイドロツド220a₁,220a₂;220b₁,220b₂;
220c₁,220c₂が一体的に接続されている。ここで、上下
各対のガイドロツド220a₁,220a₂;220b₁,220b₂;220c₁,22
0c₂には、把持爪222a,222b,222cが各々摺動自在に支持
されている。即ち、３つの把持爪222a,222b,222cが対応
する腕部218a,218b,218cの下方で、夫々の延出方向に沿
つて往復動自在に支持されている。On the other hand, the lower part of the grip body 214 has three arms 218a, 218a.
Similarly, three pairs of upper and lower guide rods 220a ₁ and 220a ₂ ; 220b ₁ and 220b ₂ ;
220c ₁ and 220c ₂ are integrally connected. Here, the upper and lower pairs of guide rods 220a ₁ , 220a ₂ ; 220b ₁ , 220b ₂ ; 220c ₁ , 22
The 0c _2, gripping claws 222a, 222b, 222c are respectively slidably supported. That is, the three gripping claws 222a, 222b, 222c are reciprocally supported below the corresponding arm portions 218a, 218b, 218c along their respective extending directions.

ここで、この第２のハンド機構30Bは、これら３本の
把持爪222a,222b,222cを互いに同期した状態で一体的に
半径方向に沿つて往復駆動させる駆動機構224を備えい
ている。Here, the second hand mechanism 30B includes a drive mechanism 224 that integrally and reciprocally drives these three gripping claws 222a, 222b, 222c in the radial direction along with each other.

この駆動機構224は、上述した取付板94の下面に固定
された１台の駆動モータ226を備えている。一方、上述
した把持本体214の上面には、駆動用の大径の平歯車228
が、駆動モータ226の駆動軸線と整合した回転軸線回り
に回転自在に軸支されている。そして、駆動モータ226
の駆動軸226aは、連結軸230を介して、平歯車228に連結
されている。このようにして、この平歯車228は、駆動
モータ226により回転駆動されることとなる。The drive mechanism 224 includes one drive motor 226 fixed to the lower surface of the mounting plate 94 described above. On the other hand, on the upper surface of the grip body 214 described above, a large diameter spur gear 228 for driving is provided.
Are rotatably supported around a rotation axis aligned with the drive axis of the drive motor 226. And the drive motor 226
The drive shaft 226a is connected to the spur gear 228 via a connecting shaft 230. In this way, the spur gear 228 is rotationally driven by the drive motor 226.

一方、各腕部218a,218b,218cの先端部には、従動用の
小径の平歯車232a,232b,232cが垂直軸線回りに回転自在
に軸支されている。そして、これら３つの従動用の平歯
車232a,232b,232cと駆動用の平歯車228とを互いに連結
するために、１本のエンドレスの歯付きタイミングベル
ト234が歯を内側に向けた状態で配設されている。On the other hand, the driven small spur gears 232a, 232b, 232c are rotatably supported around the vertical axis at the tip of each arm 218a, 218b, 218c. Then, in order to connect these three driven spur gears 232a, 232b, 232c and the drive spur gear 228 to each other, one endless toothed timing belt 234 is arranged with the teeth facing inward. It is set up.

ここで、このタイミングベルト234が、第10D図に示す
ように、３方向に沿つて放射状に延出する形態を維持す
るために、平歯車228の外周には、６本の規制ローラ236
a,236b,236c,236d,236e,236fが、把持本体214の上面に
起立した状態で回転可能に軸支されている。即ち、これ
ら６本の規制ローラ236a,236b,236c,236d,236e,236fに
より、タイミングベルト234は、３本の腕部218a,218b,2
18cの基端部に対応する所の、平歯車228の外周面の３箇
所の部分に噛み合わず、これら３箇所以外の外周面にお
いて噛み合うことが出来ると共に、３つの従動用の平歯
車232a,232b,232cの外周面の外方部分に噛み合うことが
出来るようになる。Here, in order to keep the timing belt 234 extending radially in three directions as shown in FIG. 10D, the six regulation rollers 236 are provided on the outer periphery of the spur gear 228.
The a, 236b, 236c, 236d, 236e and 236f are rotatably rotatably supported on the upper surface of the grip body 214. That is, the timing belt 234 is made up of the three arms 218a, 218b, 2 by the six restriction rollers 236a, 236b, 236c, 236d, 236e, 236f.
The outer peripheral surface of the spur gear 228, which corresponds to the base end portion of 18c, does not engage with the three parts, but can engage with the outer peripheral surface other than these three parts, and the three driven spur gears 232a, 232b. It becomes possible to mesh with the outer portion of the outer peripheral surface of the 232c.

尚、各従動用の平歯車232a,232b,232cに対応する一対
の規制ローラ236a,236b;236c,236d;236e,236fは、第２
図に示すように、タイミングベルト234の放射状部分に
おけるベルトの離間幅Ａが、各放射状部分において一定
になる様な位置に位置決めされている。The pair of regulating rollers 236a, 236b; 236c, 236d; 236e, 236f corresponding to the driven spur gears 232a, 232b, 232c are the second
As shown in the figure, the belt separation width A in the radial portion of the timing belt 234 is positioned so that it is constant in each radial portion.

このようにして、このタイミングベルト234は、駆動
用の平歯車228の外周面の一部に噛み合つた後、第１の
従動用の平歯車232aの外方の外周面に噛み合い、再び、
駆動用の平歯車228の外周面の一部に噛み合つた後、第
２の従動用の平歯車232bの外方の外周面に噛み合い、ま
た再び、駆動用の平歯車228の外周面の一部に噛み合つ
た後、第３の従動用の平歯車232cの外方の外周面に噛み
合うようにして、エンドレスに捲回されることになる。In this way, the timing belt 234 meshes with a part of the outer peripheral surface of the driving spur gear 228, then meshes with the outer peripheral surface of the first driven spur gear 232a, and again,
After meshing with a part of the outer peripheral surface of the drive spur gear 228, it meshes with the outer peripheral surface of the second driven spur gear 232b, and again again with one of the outer peripheral surface of the drive spur gear 228. After meshing with the portion, it is wound endlessly so as to mesh with the outer peripheral surface of the third driven spur gear 232c.

一方、第１の腕部218aに沿つて半径方向外方に延出し
ているタイミングベルト234の部分と、第１の把持爪222
aとを互いに連結するため、第１の連結部材238aが両者
に渡り形成されており、この第１の連結部材238aの上下
両端は、タイミングベルト234と第１の把持爪222aとに
夫々固定されている。また、同様に、第２及び第３の把
持爪222b,222cは、第２及び第３の連結部材238b,238cを
夫々介して、タイミングベルト234に連結されている。On the other hand, the portion of the timing belt 234 that extends radially outward along the first arm portion 218a and the first grip claw 222.
A first connecting member 238a is formed over both of them in order to connect a with each other, and the upper and lower ends of the first connecting member 238a are fixed to the timing belt 234 and the first grip claw 222a, respectively. ing. Similarly, the second and third grip claws 222b and 222c are connected to the timing belt 234 via the second and third connecting members 238b and 238c, respectively.

尚、把持爪222a,222b,222cは、対応する連結部材238
a,238b,238cによりタイミングベルト234に連結された状
態で、中心部から同一半径距離の位置に保持されるよう
に設定されている。The grip claws 222a, 222b, 222c are connected to the corresponding connecting members 238.
It is set so as to be held at the position of the same radial distance from the center portion in the state of being connected to the timing belt 234 by a, 238b, 238c.

このように駆動機構224は構成されているので、駆動
モータ226が起動することにより、駆動用の平歯車228が
回転駆動され、この平歯車228の回転力は、タイミング
ベルト234を介して３つの把持爪222a,222b,222cに同様
に伝達されることになる。この結果、３つの把持爪222
a,222b,222cは、互いに同期した状態で、半径方向に沿
つて往復移動されることになる。このようにして、第２
のハンド機構30Bによれば、ワークとして径の異なる円
柱物体を順次把持する場合においても、それらの中心を
変えすに把持する事ができることになる。Since the drive mechanism 224 is configured in this way, the spur gear 228 for driving is rotationally driven by the activation of the drive motor 226, and the rotational force of the spur gear 228 is generated by the three timing belts 234. It is similarly transmitted to the grip claws 222a, 222b, 222c. As a result, the three grip claws 222
The a, 222b, 222c are reciprocally moved along the radial direction in a state of being synchronized with each other. In this way, the second
According to the hand mechanism 30B, even when cylindrical objects having different diameters are sequentially gripped as a work, it is possible to grip them while changing their centers.

以上のように構成されたハンド着脱機構10を介して、
ハンド機構30（第１及び第２のハンド機構30A,30Bを区
別する必要がない場合は、代表した状態で、符号30を用
いる。）の垂直アーム20への着脱動作を以下に説明す
る。Through the hand attaching / detaching mechanism 10 configured as described above,
The attaching / detaching operation of the hand mechanism 30 (when the first and second hand mechanisms 30A and 30B need not be distinguished from each other, the reference numeral 30 is used in a representative state) with respect to the vertical arm 20, will be described below.

先ず、第２図に示すように、ハンド着脱機構10が垂直
アーム20にハンド機構30を結合した状態は、シリンダ室
58内に第１のエアホース32aを介して作動圧縮空気が導
入されておらず、コイルスプリング56の付勢力によりピ
ストン42が上方に偏倚される状態により達成されてい
る。この結合状態において、ピストン42の上方への偏倚
に応じて係止部材54の外方テーパ面54aも上方に偏倚さ
れ、これに応じて、各ボール52は半径方向外方に押し出
されることになる。そして、第４図に一点鎖線で示すよ
うに、各ボール52は対応するボール支持孔48dがら半径
方向外方に突出し、シヤンク36の内方フランジ部86dに
形成された掛止用内方テーパ面86eに当接することにな
る。First, as shown in FIG. 2, the state in which the hand attaching / detaching mechanism 10 connects the hand mechanism 30 to the vertical arm 20 is the cylinder chamber.
This is achieved by the state in which the working compressed air is not introduced into the inside of 58 through the first air hose 32a, and the piston 42 is biased upward by the biasing force of the coil spring 56. In this coupled state, the outer tapered surface 54a of the locking member 54 is also biased upward in response to the upward bias of the piston 42, and accordingly, each ball 52 is pushed outward in the radial direction. . As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 4, each ball 52 protrudes outward in the radial direction from the corresponding ball support hole 48d and is formed on the inner flange portion 86d of the shank 36, which is an inner taper surface for engagement. It will come into contact with 86e.

このようにして、この一実施例においては、各ボール
52が掛止用内方テーパ面86eと外方テーパ面54aとの間で
挾持されることにより、シヤンク36のホルダ34からの下
方への抜けが禁止され、従つて、シヤンク36はホルダ34
に確実に保持、換言すれば、ハンド機構30は垂直アーム
20に確実に結合された状態が維持されることになる。Thus, in this embodiment, each ball
By holding 52 between the latching inner taper surface 86e and the outer taper surface 54a, the shank 36 is prevented from coming out downward from the holder 34.
Securely hold, in other words, the hand mechanism 30 is a vertical arm.
It will remain firmly connected to the 20.

一方、この結合状態からハンド機構30を解放する場合
には、第１のエアホース32aを介して、シリンダ室58に
作動圧縮空気が導入される。この導入により、第５図に
示すように、ピストン42はコイルスプリング56の付勢力
に抗して下方に押し下げられることになる。この結果、
第４図に二点鎖線で示すように、外方テーパ面54aは下
降して、掛止部材54の本体部分54bの外周面が、ボール
支持孔48dに対向する位置にもたらされる。On the other hand, when releasing the hand mechanism 30 from this combined state, the working compressed air is introduced into the cylinder chamber 58 via the first air hose 32a. By this introduction, as shown in FIG. 5, the piston 42 is pushed downward against the biasing force of the coil spring 56. As a result,
As shown by the chain double-dashed line in FIG. 4, the outer tapered surface 54a descends so that the outer peripheral surface of the main body portion 54b of the retaining member 54 is brought to a position facing the ball support hole 48d.

ここで、ハンド機構30が垂直アーム20から取り外され
る際には、後述するが、このハンド機構30が接続された
シヤンク36は、対応するハンド置台96に支持された状態
に設定されている。即ち、シヤンク36はハンド置台96に
上下動不能な状態で係止されている。従つて、垂直アー
ム20の上昇に伴ないハンド着脱機構10のホルダ34が持ち
上げられることにより、掛止用内方テーパ面86eの傾斜
に応じて、これらボール52は半径方向内方に偏倚され、
本体部分54bの外周面に当接する状態となる。Here, when the hand mechanism 30 is removed from the vertical arm 20, the shank 36 to which the hand mechanism 30 is connected is set to be supported by the corresponding hand stand 96, which will be described later. That is, the shank 36 is locked to the hand stand 96 so that it cannot move up and down. Therefore, as the holder 34 of the hand attaching / detaching mechanism 10 is lifted as the vertical arm 20 is raised, the balls 52 are biased radially inward in accordance with the inclination of the hooking inner taper surface 86e.
The body portion 54b comes into contact with the outer peripheral surface of the body portion 54b.

この結果、ボール52は完全にボール支持孔48d内に隠
れることになる。このようにして、最早、ホルダ34とシ
ヤンク36とを互いに連結しているボール52が存在しなく
なるので、ホルダ34はシヤンク36から上方に引き上げら
れること、換言すれば、ハンド機構30は垂直アーム20か
ら解放され、このハンド機構30を分離した状態で垂直ア
ーム20は上昇し得る状態となる。このようにして、第９
図に示すように、垂直アーム20が上方に引き上げられる
ことにより、ハンド着脱機構10のホルダ34はシヤンク36
から引き離されて、上方に持ち上げられることになる。
即ち、ハンド着脱機構10を介して、ハンド30は垂直アー
ム20の下端から取り外されることになる。As a result, the ball 52 is completely hidden in the ball support hole 48d. In this way, the ball 52 connecting the holder 34 and the shank 36 to each other no longer exists, so that the holder 34 is pulled upward from the shank 36, in other words, the hand mechanism 30 moves vertically. The vertical arm 20 is ready to be lifted with the hand mechanism 30 separated. In this way, the ninth
As shown in the figure, the vertical arm 20 is pulled upward, so that the holder 34 of the hand attaching / detaching mechanism 10 moves to the shank 36.
To be lifted upwards.
That is, the hand 30 is detached from the lower end of the vertical arm 20 via the hand attaching / detaching mechanism 10.

このハンド脱着機構10における解放動作、即ち、ホル
ダ34のシヤンク36からの引き上げ動作に際して、シヤン
ク36とホルダ34とにおいて実質的に内部に入り込んでい
る部分は、ピストン42における係止部材20bの下部及び
ボール支持筒48の支持筒本体48aのみであり、その長さ
は、第２図において符号ｌで示すように極めて短い値に
制限されている。In the releasing operation of the hand attaching / detaching mechanism 10, that is, in the pulling operation of the holder 34 from the shank 36, the portions of the shank 36 and the holder 34 that are substantially inside are the lower portion of the locking member 20b of the piston 42 and Only the support cylinder main body 48a of the ball support cylinder 48, and its length is limited to an extremely short value as indicated by reference numeral 1 in FIG.

この結果、この一実施例においては、ハンド機構30を
垂直アーム20から解放するためのＺ軸方向に沿うストロ
ークは、少なくとも上述した距離ｌ以上であれば良く、
交換時間が短く設定されることになる。As a result, in this embodiment, the stroke along the Z-axis direction for releasing the hand mechanism 30 from the vertical arm 20 may be at least the distance l described above,
The replacement time will be set short.

以上詳述したように、この一実施例においては、シヤ
ンク本体86の内方フランジ部86dの内周に、掛止用の内
側テーパ面86eを備える形状に設定されている。この結
果、従つて、この一実施例では、全体的な構成を簡略化
・軽量化することが出来き、動作特性を向上させること
が出来ると共に、着脱のためのＺ軸方向に沿う距離を短
く設定出来、着脱の為の時間が短縮化されることにな
り、作業効率が向上することになる。As described above in detail, in this embodiment, the inner peripheral surface of the inner flange portion 86d of the shank main body 86 is provided with the inner tapered surface 86e for locking. As a result, according to this embodiment, therefore, the overall structure can be simplified and the weight can be improved, the operating characteristics can be improved, and the distance along the Z-axis direction for attachment and detachment can be shortened. The setting time can be shortened, and the time for attachment / detachment can be shortened, resulting in improved work efficiency.

次に、この発明の特徴をなすハンド機構30の交換作
業、詳細には、ハンド着脱機構10を介して垂直アーム20
の下端に取り付けられた第１のハンド機構30Aを、ハン
ド交換ステーション13の第２のハンド置台97に待機・保
持してある第２のハンド機構30Bに交換する交換方法に
ついて具体的に説明する。Next, the replacement work of the hand mechanism 30, which is a feature of the present invention, specifically, the vertical arm 20 through the hand attaching / detaching mechanism 10.
A method of exchanging the first hand mechanism 30A attached to the lower end of the second hand mechanism 30B which is on standby and held on the second hand stand 97 of the hand exchanging station 13 will be specifically described.

先ず第１図に示すように、垂直アーム20の下端にハン
ド着脱機構10を介して第１のハンド機構30Aが連結され
た状態において、この第１のハンド機構30Aに対応する
図示しない部品に対する所定のピツク・アンド・プレー
ス動作が実行される。そして、この第１のハンド機構30
Aでピツクすることの出来ない他の部品をピツク・アン
ド・プレース動作しなければならない場合には、この第
１のハンド機構30Aを空の第１のハンド置台96に取り外
し、他の部品のピツク動作に適切な第２のハンド機構30
Bに交換しなければならなくなる。First, as shown in FIG. 1, in a state in which the first hand mechanism 30A is connected to the lower end of the vertical arm 20 via the hand attaching / detaching mechanism 10, predetermined parts for unillustrated parts corresponding to the first hand mechanism 30A are provided. Pick and place operation is executed. Then, this first hand mechanism 30
If other parts that cannot be picked by A must be picked and placed, the first hand mechanism 30A is removed to the empty first hand stand 96, and the picking of other parts is performed. Second hand mechanism 30 suitable for movement
You will have to exchange it for B.

このようにハンド機構30を交換する必要が発生した場
合には、ロボツトコントローラ28は、先ず、第２の駆動
モータ22のみを駆動して、第１の回転軸A₁から垂直アー
ム20の中心軸までの距離が、上述した第１の半径R₁とな
る様に、第２の水平アーム18を第１の水平アーム16に対
して第２の回転軸A₂回りに回転駆動する。When it is necessary to replace the hand mechanism 30 in this way, the robot controller 28 first drives only the second drive motor 22 to move the first rotation axis A ₁ to the central axis of the vertical arm 20. The second horizontal arm 18 is rotationally driven around the second rotation axis A _{2 with} respect to the first horizontal arm 16 so that the distance to the first radius R ₁ becomes the above-mentioned first radius R ₁ .

この後、第２の駆動モータ22の駆動を停止し、第２の
回転軸A₂を固定した状態で、即ち、第２の水平アーム18
の第１の水平アーム16に対する角度を固定し、第１のハ
ンド機構30Aが接続されたシヤンク36の中心が上述した
半径R₁の円弧軌跡L₁上を移動することが出来る様に設定
した状態で、第１の駆動モータ21のみを駆動して、第１
のハンド機構30Aが接続されたシヤンク36をハンド交換
ステーション13の空の第１のハンド置台96に、ハンド着
脱機構10に取り付けられた状態のシヤンク36を支持させ
るように、凹部36bの開口部側から移動させる。この結
果、シヤンク36は、これの係止溝86gにハンド置台96の
凹部96bの両側を規定するラツク本体96aの部分が両側か
ら嵌入された状態で、スムーズに支持されることにな
る。After that, the driving of the second drive motor 22 is stopped and the second rotation axis A ₂ is fixed, that is, the second horizontal arm 18
The angle with respect to the first horizontal arm 16 is fixed, and the center of the shank 36 to which the first hand mechanism 30A is connected is set so as to be able to move on the arc locus L ₁ having the radius R ₁ described above. Drive only the first drive motor 21 to
The shank 36 to which the hand mechanism 30A of the above is connected to the empty first hand stand 96 of the hand exchanging station 13 so that the shank 36 attached to the hand attaching / detaching mechanism 10 is supported. Move from. As a result, the shank 36 is smoothly supported in a state where the rack main body 96a that defines both sides of the recess 96b of the hand placing table 96 is fitted into the locking groove 86g from both sides.

そして、第１のハンド置台96にシヤンク36が完全に支
持された状態で、ロボツトコントローラ28は図示しない
空圧機構を起動して、第１のエアホース32aを介して、
ハンド着脱機構10のシリンダ室58内に圧縮空気を導入す
る。この結果、上述したように、ハンド着脱機構10は解
放状態が規定され、ホルダ34はシヤンク36から上方に分
離可能な状態となる。Then, with the shank 36 being completely supported by the first hand stand 96, the robot controller 28 activates an air pressure mechanism (not shown), and through the first air hose 32a,
Compressed air is introduced into the cylinder chamber 58 of the hand attaching / detaching mechanism 10. As a result, as described above, the released state of the hand attaching / detaching mechanism 10 is defined, and the holder 34 is in a state in which it can be separated upward from the shank 36.

この後、ロボツトコントローラ28は、脱着機構の分離
可能状態を、上述した最下位置確認センサ70のON動作に
より確認した後、第３の駆動モータ24を起動して、垂直
アーム20を垂直方向に沿つて上方に移動させるように駆
動する。このようにして、垂直アーム20の下端に取り付
けられたホルダ34は、ハンド置台96に支持されたシヤン
ク36から持ち上げられ、着脱面PLを境に上方に分離され
ることになる。After that, the robot controller 28 confirms the separable state of the detachable mechanism by the ON operation of the lowermost position confirmation sensor 70 described above, and then activates the third drive motor 24 to vertically move the vertical arm 20. It drives so that it may move upwards along it. In this way, the holder 34 attached to the lower end of the vertical arm 20 is lifted from the shank 36 supported by the hand stand 96, and is separated upward at the attachment / detachment surface PL.

この後、垂直アーム20の上方移動量が上述した分離ス
トロークｌに至つたことが検出されると、ロボツトコン
トローラ28は第３の駆動モータ24の駆動を停止して、第
２の駆動モータ22のみを起動して、垂直アーム20の上下
位置を保持しつつ、第１の回転軸A₁から垂直アーム20の
中心軸までの距離が、上述した第２の半径R₂となる様
に、第２の水平アーム18を第１の水平アーム16に対して
第２の回転軸A₂回りに回転駆動する。After that, when it is detected that the upward movement amount of the vertical arm 20 has reached the above-described separation stroke l, the robot controller 28 stops the driving of the third drive motor 24 and only the second drive motor 22 is stopped. Is activated to maintain the vertical position of the vertical arm 20 and the distance from the first rotation axis A ₁ to the central axis of the vertical arm 20 becomes the second radius R ₂ described above. The horizontal arm 18 is rotationally driven with respect to the first horizontal arm 16 about the second rotation axis A ₂ .

この後、第２の駆動モータ22の駆動を停止し、第２の
回転軸A₂を固定した状態で、即ち、第２の水平アーム18
の第１の水平アーム16に対する角度を固定し、ハンド着
脱機構10のホルダ34の中心が上述した半径R₂の円弧軌跡
L₂上を移動することが出来る様に設定した状態で、第１
の駆動モータ21のみを駆動し、この円弧軌跡L₂上を移動
させて、新に取り付けようとする第２のハンド機構30B
の直上方にもたらし、この時点で第１の駆動モータ21を
停止する。After that, the driving of the second drive motor 22 is stopped and the second rotation axis A ₂ is fixed, that is, the second horizontal arm 18
Is fixed to the first horizontal arm 16 and the center of the holder 34 of the hand attaching / detaching mechanism 10 is an arc locus of radius R ₂ described above.
With the setting so that it can move on L ₂ ,
The second hand mechanism 30B which drives only the drive motor 21 of the second hand and moves on the arc locus L ₂ to newly attach the second hand mechanism 30B.
Above, and the first drive motor 21 is stopped at this point.

尚、このようにハンド着脱機構10が第２のハンド機構
30Bの直上方に移動する際において、第４の駆動モータ2
4を起動して、その中心軸線回りに回動して、これから
連結しようとする第２のハンド機構30Bの回動位置を自
身の回動位置とを正確に整合させることになる。In this way, the hand attaching / detaching mechanism 10 is the second hand mechanism.
The fourth drive motor 2 when moving directly above 30B
4 is activated and rotated about its central axis, and the rotational position of the second hand mechanism 30B to be connected is accurately aligned with its own rotational position.

この後、第３の駆動モータ22を起動して、垂直アーム
20を下降させ、上述したストローク距離ｌだけ垂直アー
ム20を下降させて、ホルダ34が、第２のハンド機構30B
が接続されたシヤンク36の上に載置された時点で、第３
の駆動モータ22の駆動を停止する。After this, the third drive motor 22 is activated to activate the vertical arm.
20 is lowered and the vertical arm 20 is lowered by the stroke distance 1 described above, and the holder 34 moves the second hand mechanism 30B.
When placed on the connected shank 36,
The drive motor 22 is stopped.

この後、ロボツトコントローラ28は、上述した空圧機
構の作動を停止して、シリンダ室58内の圧力を抜く。こ
の結果、ピストン42はコイルスプリング56の付勢力によ
り持ち上げられ、各ボール52は係止部材54の外方テーパ
面54aに押されて半径方向外方に偏倚され、ボール支持
筒48の外周面から半径方向外方に突出する。このように
して、第２図に示すように、各ボール52は掛止用内方テ
ーパ面86aと外方テーパ面54aとの間で挾持され、ホルダ
34とシヤンク36とは互いに結合される。即ち、ハンド着
脱機構10を介して、第２のハンド機構30Bは垂直アーム2
0の下部に連結されることになる。After that, the robot controller 28 stops the operation of the pneumatic mechanism described above and releases the pressure in the cylinder chamber 58. As a result, the piston 42 is lifted by the urging force of the coil spring 56, and each ball 52 is pushed by the outer tapered surface 54a of the locking member 54 and is biased outward in the radial direction, from the outer peripheral surface of the ball support cylinder 48. It projects radially outward. In this way, as shown in FIG. 2, each ball 52 is held between the latching inner taper surface 86a and the outer taper surface 54a, and the balls 52 are held.
34 and shank 36 are joined together. That is, the second hand mechanism 30B is connected to the vertical arm 2 via the hand attaching / detaching mechanism 10.
It will be connected to the bottom of 0.

そして、ロボツトコントローラ28は第２の駆動モータ
22を停止させた状態で、第１の駆動モータ22のみを再び
起動して、第２のハンド機構30Bが接続されたシヤンク3
6を、第２のハンド置台97の凹部97bから、第２の半径R₂
の円弧軌跡L₂を通って抜け出るように水平に開口部側よ
り移動させる。And the robot controller 28 is the second drive motor.
In the state where 22 is stopped, only the first drive motor 22 is started again, and the second hand mechanism 30B is connected to the shank 3
6 from the recess 97b of the second hand stand 97 to the second radius R ₂
Move it horizontally from the opening side so that it exits through the arc locus L ₂ of.

この結果、垂直アーム20の下端にハンド着脱機構10を
介して連結された第２のハンド機構30Bが、第２のハン
ド置台97からスムーズに離脱することになり、この様に
して、ハンド機構30の交換作業が終了する。As a result, the second hand mechanism 30B, which is connected to the lower end of the vertical arm 20 via the hand attaching / detaching mechanism 10, is smoothly detached from the second hand stand 97. In this way, the hand mechanism 30 The replacement work is completed.

この様に、この一実施例のハンド交換方法によれば、
高価なCP制御を使用することなく、安価なPTP制御を用
いた状態で、ハンド置台96,97の端面にシヤンク36が当
接することなく、スムーズ且つ確実に、ハンド機構30を
交換することが出来る事になる。Thus, according to the hand exchange method of this embodiment,
Without using expensive CP control and using inexpensive PTP control, the hand mechanism 30 can be replaced smoothly and reliably without the shank 36 coming into contact with the end faces of the hand placing tables 96 and 97. It will be a matter.

この発明は、上述した一実施例の構成に限定されるこ
となく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可
能である事は言うまでもない。It is needless to say that the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the present invention.

例えば、上述した一実施例においては、スカラー型の
ロボツト12を用いてハンド機構30を交換する様に説明し
たが、この発明は、この様な構成に限定されることな
く、円筒座標系のロボツトにも同様に適用され得るもの
である。For example, in the above-described embodiment, the hand mechanism 30 is exchanged using the scalar type robot 12, but the present invention is not limited to such a configuration, and the robot of the cylindrical coordinate system is used. Can be similarly applied to.

また、上述した一実施例においては、第２図乃至第6C
図に示す構成のハンド着脱機構10を介して、ハンド機構
30を着脱する様に説明したが、この発明は、この様な構
成に限定されることなく、いかなる構成のハンド着脱機
構10を用いたハンド交換方法にも適用され得るものであ
る。In addition, in the above-described embodiment, FIGS.
Through the hand attaching / detaching mechanism 10 having the configuration shown in the figure, the hand mechanism
Although it has been described that the 30 is attached and detached, the present invention is not limited to such a configuration, and can be applied to a hand exchange method using the hand attachment / detachment mechanism 10 of any configuration.

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明に係わるハンド交換方
法は、第１及び第２のアームを備え、これら第１及び第
２のアームを第１及び第２の軸回りに夫々回転駆動する
事により、第２のアームの先端に着脱自在に取り付けら
れたハンドを所定位置に移動させ、部品の組立作業を実
行する組立システムであつて、複数種類のハンドを交換
しながら前記組立作業を実行する組立システムにおける
ハンド交換方法において、前記第１の軸と前記第２のア
ームの先端に取り付けられた前記ハンドとの間の距離
を、このハンドをこれから取り外して載置するラツクの
被載置部と前記第１の軸との間の距離と同じ距離になる
様に、前記第２のアームを第２の軸回りに回転駆動する
第１の工程と、前記第２の軸を固定する第２の工程と、
前記第１の軸回りに、前記第１のアームを回転させ、前
記第２のアームの先端の前記ハンドを、対応するラツク
に取り付ける第３の工程とを具備する事を特徴としてい
る。[Effects of the Invention] As described in detail above, the hand exchange method according to the present invention includes the first and second arms, and these first and second arms are provided around the first and second axes, respectively. An assembling system that moves a hand detachably attached to a tip of a second arm to a predetermined position by rotating and driving the parts to perform an assembling work of parts. In a method of exchanging a hand in an assembly system for executing work, a distance between the first shaft and the hand attached to a tip of the second arm is set to a distance of a rack from which the hand is detached and placed. The first step of rotating and driving the second arm around the second axis so that the distance is the same as the distance between the mounting portion and the first axis, and fixing the second axis. A second step of
And a third step of rotating the first arm around the first axis and attaching the hand at the tip of the second arm to a corresponding rack.

従って、この発明によれば、回転系を有するロボツト
で安価なPTP制御を実行する状態において、ハンドのラ
ツクへのスムーズな取入れ・取り出しを達成させる事の
出来るハンド交換方法が提供されることになる。Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a hand exchanging method capable of achieving smooth take-in / take-out of a hand into a rack in a state in which a robot having a rotary system executes inexpensive PTP control. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図はこの発明に係わるハンド着脱機構の一実施例が
適用されるロボツトの構成を概略的に示す正面図； 第２図は第１図に示すハンド着脱機構を結合状態で示す
縦断面図； 第３図はシリンダ体を取り出して示す斜視図； 第４図はボール支持筒を取り出して示す縦断面図； 第５図はハンド着脱機構を、ホルダにおける解放状態が
規定された状態で示す縦断面図； 第6A図はハンド着脱機構を、第２図におけるＡ−Ａ線に
沿つて切断した状態で示す横断面図； 第6B図はハンド着脱機構のシヤンク本体の上面構成を示
す平面図； 第6C図はハンド着脱機構を、第２図におけるＢ−Ｂ線に
沿つて切断した状態で示す横断面図； 第7A図乃至第7C図は、ホルダ置台の構成を夫々示す斜視
図、正面図、及び平面図； 第7D図はハンド置台へのシヤンクの挿入状態を説明する
図； 第８図はシヤンク本体に形成された測定用スリツトの形
成状態を示す正面断面図； 第９図はハンド着脱機構を、ホルダがシヤンクから完全
に抜き上げられた状態を示す縦断面図； 第10A図及び第10B図は、夫々、この一実施例のロボツト
に装着されるハンド機構の一例を示す正面図及び底面
図； 第10C図及び第10D図は、夫々この一実施例のロボツトに
装着されるハンド機構の他の例を示す斜視図及び平面
図；そして、 第11図は従来のハンド交換方法の問題点を説明する図で
ある。 図中、M₁〜M₄……駆動モータ、PL……着脱面、10……ハ
ンド着脱機構、12……ロボツト、13……ハンド交換ステ
ーション、14……支柱、15……支持ポスト、16……第１
の水平アーム、17……取り付け台、18……第２の水平ア
ーム、20……垂直アーム、21……第１の駆動モータ22…
…第２の駆動モータ、24……第３の駆動モータ、26……
第４の駆動モータ、27……カバー部材、28……ロボツト
コントローラ、28a……ロボツト側インターフエース回
路、28b……主制御回路、30……ハンド機構、30A……第
１のハンド機構（これから取り外されようとするハンド
機構）、30B……第２のハンド機構（これから取り付け
られようとするハンド機構）、32……接続ケーブル、32
a……第１のエアホース、32b……第２のエアホース、32
c……電気コード、34……ホルダ、36……シヤンク、37
……固着部、38……ボルト、40……シリンダ部、40a…
…シリンダ本体、40b……仕切壁、40c……第１の外方フ
ランジ部、40d……第２の外方フランジ部、40e……スリ
ツト、40f……貫通孔、42……ピストン、42a……ピスト
ン本体、42b……突出部、44……内筒、44a……内筒本
体、44b……内方フランジ部、44c……外方フランジ部、
44d……透孔、46……ボルト、48……ボール支持筒、48a
……支持筒本体、48b……天井部、48c……挿通孔、48d
……ボール支持孔、50……ボルト、52……ボール、54…
…係止部材、54a……外方テーパ面、54b……本体部分、
54c……外方フランジ部、56……コイルスプリング、58
……シリンダ室、60a;60b……接続ポート、62a……第１
のコネクタ、62b……第２のコネクタ、62c……第３のコ
ネクタ、64……ステイ、66……中継基板、68……係止ス
リーブ、68a……テーパ面、70……最下位置確認セン
サ、72……ステイ、74a〜74i……接続穴、76a〜76i……
連通室、78a〜78i……接続パイプ挿入孔、80a〜80o……
接続ピン、82a〜82o……接続ロツド、84a〜84o……接続
ブツシユ、86……シヤンク本体、86a……透孔、86b……
着脱部材、86c……係止筒部、86d……内方フランジ部、
86e……掛止用内方テーパ面、86f……立ち下がり部、86
g……係止溝、86h……外方テーパ面、86i……挿入用内
方テーパ面、88……ボルト、90……連結筒、90a……本
体部分、90b……内方フランジ部、92……ボルト、94…
…取付板、96……ハンド置台、96a……ラツク本体、96b
……凹部、96b₁……開口テーパ部、96b₂……直線導入
部、96b₃……半円部、96c……補強用リブ、96d……ボー
ルプランジヤ、98a〜98i……接続パイプ、100a〜100o…
…接続端子、102a〜102d……透孔、104……測定用スリ
ツト、105……回転位置決め部材、105a;105b……テーパ
面、108……スペーサ、110a〜110o……接続ロツド、112
a〜112i……接続ポート接続孔、114a〜114i……連結通
路、115a〜115c……接続ホース、116a〜116c……接続ポ
ート、118a:118b……接続ライン群、120a;120b……開
口、122a〜122d……凹部、124……仕切板、126……連通
孔である。1 is a front view schematically showing the structure of a robot to which an embodiment of a hand attaching / detaching mechanism according to the present invention is applied; FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the hand attaching / detaching mechanism shown in FIG. 1 in a coupled state. FIG. 3 is a perspective view showing a cylinder body taken out; FIG. 4 is a vertical sectional view showing a ball support cylinder taken out; FIG. 5 is a vertical cross section showing a hand attaching / detaching mechanism in a state where a released state of a holder is defined. FIG. 6A is a cross-sectional view showing the hand attaching / detaching mechanism in a state of being cut along the line AA in FIG. 2; FIG. 6B is a plan view showing the upper surface configuration of the shank body of the hand attaching / detaching mechanism; FIG. 6C is a cross-sectional view showing the hand attaching / detaching mechanism in a state of being cut along the line BB in FIG. 2; FIGS. 7A to 7C are perspective views and front views, respectively, showing the configuration of the holder stand. , And plan view; Fig. 7D shows the insertion state of the shank into the hand stand. FIG. 8 is a front sectional view showing the formation state of the measuring slit formed on the shank body; FIG. 9 is a vertical sectional view showing a state where the holder is completely pulled out from the shank. FIG. 10A and FIG. 10B are front views and bottom views showing an example of a hand mechanism mounted on the robot of this embodiment; FIG. 10C and FIG. 10D are respectively this embodiment. FIG. 11 is a perspective view and a plan view showing another example of the hand mechanism attached to the robot; and FIG. 11 is a view for explaining the problems of the conventional hand exchange method. In the figure, M _{1 to} M ₄ …… Drive motor, PL …… Detachment surface, 10 …… Hand attachment / detachment mechanism, 12 …… Robot, 13 …… Hand exchange station, 14 …… Post, 15 …… Support post, 16 ...... First
Horizontal arm, 17 ... mounting base, 18 ... second horizontal arm, 20 ... vertical arm, 21 ... first drive motor 22 ...
… Second drive motor, 24 …… Third drive motor, 26 ……
4th drive motor, 27 ... cover member, 28 ... robot controller, 28a ... robot side interface circuit, 28b ... main control circuit, 30 ... hand mechanism, 30A ... first hand mechanism (from now on) Hand mechanism to be removed), 30B ... Second hand mechanism (hand mechanism to be attached), 32 ... Connecting cable, 32
a: first air hose, 32b: second air hose, 32
c …… electric cord, 34 …… holder, 36 …… shank, 37
...... Fixed part, 38 ...... Bolt, 40 ...... Cylinder part, 40a ...
... Cylinder body, 40b ... Partition wall, 40c ... First outer flange portion, 40d ... Second outer flange portion, 40e ... Slit, 40f ... Through hole, 42 ... Piston, 42a ... … Piston body, 42b …… Projection part, 44 …… Inner cylinder, 44a …… Inner cylinder body, 44b …… Inner flange part, 44c …… Outer flange part,
44d ... through hole, 46 ... bolt, 48 ... ball support tube, 48a
…… Support tube body, 48b …… Ceiling, 48c …… Insertion hole, 48d
…… Ball support hole, 50 …… Bolt, 52 …… Ball, 54…
... Locking member, 54a ... Outer taper surface, 54b ... Main body part,
54c …… Outer flange part, 56 …… Coil spring, 58
...... Cylinder chamber, 60a; 60b ...... Connection port, 62a ...... First
Connector, 62b ... second connector, 62c ... third connector, 64 ... stay, 66 ... relay board, 68 ... locking sleeve, 68a ... tapered surface, 70 ... bottom position confirmation Sensor, 72 ... Stay, 74a-74i ... Connection hole, 76a-76i ...
Communication room, 78a ~ 78i ...... Connection pipe insertion hole, 80a ~ 80o ......
Connection pins, 82a to 82o ...... Connection rods, 84a to 84o ...... Connection bushes, 86 ...... Shank main body, 86a ...... Through hole, 86b ......
Attaching / detaching member, 86c ... Locking cylinder part, 86d ... Inner flange part,
86e …… Inner taper surface for locking, 86f …… Falling part, 86
g …… Locking groove, 86h …… Outer taper surface, 86i …… Inner taper surface for insertion, 88 …… Bolt, 90 …… Coupling tube, 90a …… Main body part, 90b …… Inner flange part, 92 ... bolt, 94 ...
… Mounting plate, 96 …… Hand stand, 96a …… Rack body, 96b
...... Concave part, 96b ₁ ...... taper opening part, 96b ₂ …… straight line introduction part, 96b ₃ …… semicircle part, 96c …… reinforcing rib, 96d …… ball plunger, 98a to 98i …… connection pipe, 100a ~ 100o ...
… Connecting terminals, 102a to 102d …… Through holes, 104 …… Slits for measurement, 105 …… Rotating positioning member, 105a; 105b …… Tapered surface, 108 …… Spacers, 110a to 110o …… Connecting rods, 112
a to 112i ...... connection port connection hole, 114a to 114i ...... connecting passage, 115a to 115c ...... connection hose, 116a to 116c ...... connection port, 118a: 118b ...... connection line group, 120a; 120b ...... opening, 122a to 122d ... recesses, 124 ... partition plates, 126 ... communication holes.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】第１及び第２のアームを備え、これら第１
及び第２のアームを第１及び第２の軸回りに夫々回転駆
動する事により、第２のアームの先端に着脱自在に取り
付けられたハンドを所定位置に移動させ、部品の組立作
業を実行する組立システムであつて、複数種類のハンド
を交換しながら前記組立作業を実行する組立システムに
おけるハンド交換方法において、 前記第１の軸と前記第２のアームの先端に取り付けられ
た前記ハンドとの間の距離を、このハンドをこれから取
り外して載置するラツクの被載置部と前記第１の軸との
間の距離と同じ距離になる様に、前記第２のアームを第
２の軸回りに回転駆動する第１の工程と、 前記第２の軸を固定する第２の工程と、 前記第１の軸回りに、前記第１のアームを回転させ、前
記第２のアームの先端の前記ハンドを、対応するラツク
に取り付ける第３の工程とを具備する事を特徴とするハ
ンド交換方法。1. A first arm and a second arm are provided, and the first arm is provided.
By rotating the second arm and the second arm around the first and second axes, respectively, the hand detachably attached to the tip of the second arm is moved to a predetermined position, and the assembly work of the parts is executed. In the assembly system, the hand replacement method in the assembly system for executing the assembly work while exchanging a plurality of types of hands, wherein the first shaft and the hand attached to the tip of the second arm The second arm around the second axis so that the distance is the same as the distance between the mounting part of the rack on which the hand is to be detached and placed, and the first axis. A first step of rotationally driving, a second step of fixing the second shaft, a step of rotating the first arm around the first axis, and the hand at the tip of the second arm. To the corresponding rack Hand-exchange method characterized in that comprises a third step.