JP3452646B2 - 自動ハンド交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマニホールド電磁弁を用
いた自動ハンド交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の量産部品や製品の組立工場等にお
いては、１つの作業ステージにおいて部品等のワークに
対して種々の作業を行なったり、ワークを把持してこれ
の搬送を行なうことがある。このような場合には、作業
能率の向上を図るために、ロボットを用いて作業を行な
うことが望まれている。

【０００３】１台のロボットにより複数の種類の作業を
行ない得るようにするためには、多数のハンドをハンド
支持台に保持しておき、ロボットに対しては多数のハン
ドのうち特定のハンドを選択して装着させて、部品等の
ワークに対して所定の作業を行なうようにすることが考
えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】全てのハンドがそれぞ
れ空気圧等の流体圧により作動される流体圧機器からな
るハンド駆動部を有する場合には、それぞれのハンドに
対する流体の流れを制御するための電磁弁が必要となる
のみならず、流体の給排気を行なうとともに、それぞれ
の電磁弁への通電制御を行なうことが必要となる。しか
も、ロボットによりハンドを移動させる場合には、ロボ
ットによるハンドの回転動作が含まれるので、その回転
が円滑に行なわれることが望ましい。

【０００５】特に、ロボットの先端アームに複数の電磁
弁を搭載させるには、それぞれの電磁弁に対する空気圧
の供給と排出のための多数の流路を形成するとともに、
電磁弁への電力供給用のケーブルを多数本設ける必要が
あり、これらホースやケーブルを配線したり配管してい
たのでは、多数本のホースやケーブルがロボットの作動
に際して邪魔となり、ワークに対して円滑に種々の作業
を行なうことができないという問題点がある。

【０００６】また、それぞれ空圧シリンダ等の流体圧機
器を有する複数のハンドを用意しておき、用意された全
てのハンドに対応する数のハンド駆動用の電磁弁をロボ
ット側に設けるようにしたタイプの自動ハンド交換装置
にあって、複動形のシリンダを備えたハンドが使用され
ることがある。その場合には、シリンダの作動を制御す
べくロボット側には常時開放状態つまり常開式のノーマ
ルオープンのタイプの電磁弁を設けることが必要にな
る。しかし、常開式の電磁弁に連通した連通開口孔がロ
ボット側に設けられることになるので、ハンドがロボッ
ト側から外されると、連通開口孔から常時流体が流出す
ることになる。

【０００７】本発明の目的は、常開式の電磁弁を有する
場合であっても、ハンドが装着されないときには流体が
流出しないようにした自動ハンド交換装置を提供するこ
とである。

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１０】すなわち、本願発明の自動ハンド交換装置
は、中心軸からそれぞれ同一半径の位置に複数のスプー
ル軸が前記中心軸に平行となって軸方向に摺動自在に組
み込まれ、ロボットのアームが取り付けられるマニホー
ルドブロックと、前記マニホールドブロックに前記スプ
ール軸に対応させて取り付けられ、それぞれ前記スプー
ル軸の作動を制御する複数のソレノイド部と、前記マニ
ホールドブロックの内周面に嵌合される外周面を有し、
中心部にピストンロッドが設けられた連結ブロックと、
流体圧機器により作動するハンドがそれぞれ設けられ、
それぞれ前記連結ブロックに着脱自在に装着されて前記
ピストンロッドにより締結されるハンドホルダーと、前
記外周面と前記内周面との間に形成され、給気ポートに
連通される環状の共通の給気通路と、前記外周面と前記
内周面との間に形成され、排気ポートに連通される環状
の共通の排気通路と、前記ハンドホルダーに形成され、
前記スプール軸の作動により共通の前記給気通路と前記
排気通路とに切り換えて連通されるとともに前記ハンド
の流体圧機器に接続される出力ポートとを有し、前記連
結ブロックの外周面を囲むように配置されたスプール軸
を有する電磁弁により前記流体圧機器の作動を制御する
とともに、前記複数の電磁弁のうち１つは前記ハンドホ
ルダーを前記連結ブロックに締結する前記ピストンロッ
ドの作動を制御する締結用の電磁弁を構成し、前記電磁
弁に対応して前記マニホールドブロックに形成されたマ
ニホールド側の連通開口孔に連通するように前記ハンド
ホルダーにハンド側の連通開口孔を形成し、前記マニホ
ールド側の連通開口孔に、前記給気ポートからの流体の
流出を防止するチェック弁を設け、前記ハンドを前記マ
ニホールドブロックに装着したときに前記チェック弁を
開放する弁開放部材を前記ハンドホルダーに設けたこと
を特徴とする。

【００１１】

【作用】上記構成を有するマニホールド電磁弁にあって
は、ロボットのアームに取付けられるマニホールドにこ
れの中心からほぼ同一の半径位置に複数の電磁弁が環状
に設けられ、このマニホールドには環状に共通の給気通
路と共通の排気通路とが形成されて、これらの通路から
分岐して電磁弁に対して流体の給排気が集中して行なわ
れる。何れかの電磁弁を作動することにより、その電磁
弁に対応した流体圧機器の作動が制御される。

【００１２】マニホールドにハンドが装着されていない
個所に対応する電磁弁に連通する連通開口孔のうち、常
開式の連通開口孔にはチェック弁が設けられていること
から、そこからの流体の流出は防止される。一方、ハン
ドが装着された個所に対応する電磁弁の連通開口孔は弁
開放部材により開放されてハンドの流体圧機器には流体
が供給される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１４】図１は工業用ロボット１に設けられたアー
ム２の先端に本発明の自動ハンド交換装置を構成するマ
ニホールド電磁弁３を取付けて、ワーク台４上のワーク
５に対して作業を行なっている状態を示す。

【００１５】ロボット１に隣接してハンド支持台６が設
置され、このハンド支持台６にはそれぞれ流体圧により
作動する多数のハンド７が載置されている。ロボット１
を作動させることにより、その先端のアーム２には何れ
かのハンド７を選択的に装着させて、そのハンド７によ
りワーク５に対して所定の作業を行なうことができる。
それぞれのハンド７は、マニホールド電磁弁３に着脱自
在に装着されるハンドホルダー８と、そのハンドホルダ
ー８に取付けられてハンド部９ａを駆動するハンド駆動
部９ｂとを有している。

【００１６】ハンドによるワークへの作業としては、ワ
ークを把持して搬送する作業、ワークを真空吸着して搬
送する作業、ワークに対する穴明け作業等種々の作業が
あり、これらの作業を行なうための全ての治具、工具、
フィンガー、およびアクチュエータ等を含めて、ワーク
に対して何らかの作業を行なうものをここではハンドと
指称するものとする。

【００１７】図１に示されたマニホールド電磁弁３の構
造を示すと図３〜図６の通りであり、このマニホールド
電磁弁３の空気圧回路を示すと図２の通りである。

【００１８】マニホールド電磁弁３は、図４および図５
に示すように、環状のマニホールドブロック１０を有
し、このブロック１０には所定の間隔毎に合計９個の電
磁弁１１〜１９が設けられている。それぞれの電磁弁１
１〜１９は環状のマニホールドブロック１０の中心から
同一の半径の位置に環状に設けられている。

【００１９】図６に示すように、マニホールドブロック
１０の内周面に嵌合する外周面を有する連結ブロック２
０がマニホールドブロック１０に嵌合されてマニホール
ド３ａが形成されている。マニホールドブロック１０の
端部のフランジ部１０ａに取付けられるボルト２１によ
り連結ブロック２０はマニホールドブロック１０に締結
されている。さらに、このマニホールド３ａには、図１
に示されたロボット１のアーム２が取付けられるように
なっている。

【００２０】連結ブロック２０の中心部に形成された空
気圧室内には、図６に示すように、これを前進側の空気
圧室２２ａと後退側の空気圧室２２ｂとに区画するピス
トン２３が軸方向に摺動自在に設けられており、このピ
ストン２３にはピストンロッド２４が一体に形成されて
いる。この連結ブロック２０には、さらにピストンロッ
ド２４に嵌合する円筒形状のリテーナ２５が取付けられ
ており、このリテーナ２５は、連結ブロック２０にボル
ト２６により締結されるエンドプレート２７によって、
連結ブロック２０に固定されている。

【００２１】リテーナ２５の先端部に９０°の位相で形
成された４つの鋼球収容孔２８にはそれぞれ鋼球３０が
収容されている。ピストン２３が前進移動すると、ピス
トンロッド２４の本体部により押されて４つの鋼球３０
はそれぞれリテーナ２５の径方向外方に向けて突出する
一方、ピストン２３が後退移動すると、ピストンロッド
２４の先端に設けられたテーパー部３１に案内されて径
方向内方に後退するようになっている。ピストン２３に
対して常に前進方向のばね力を付勢して、万一前進側の
空気圧室２２ａ内への空気の供給が停止されても、確実
にハンドホルダー８を締結し得るようにするために、前
進側の空気圧室２２ａ内には圧縮コイルばね２９が組み
込まれている。なお、鋼球３０のリテーナ２５からの脱
落は、エンドプレート２７に設けられた受け部３２によ
り防止される。

【００２２】マニホールド３ａには図１に示された複数
のハンドホルダー８の何れかがそれぞれ着脱自在に装着
されるようになっており、鋼球３０によってハンドホル
ダー８は、その端面に形成された接合面８ａがマニホー
ルドブロック１０にその接合面１０ｂに密着した状態で
締結される。ハンドホルダー８のマニホールドブロック
１０に対する回転方向の位置決めを行なうために、マニ
ホールドブロック１０には２本の位置決めピン３３が突
設されている。

【００２３】図１０〜図１２はハンドホルダー８を示す
図であり、このハンドホルダー８は環状の部材からな
り、この内部には環状の締結部材３４がボルト３５によ
り締結されている。この締結部材３４には鋼球３０に係
合するテーパー部３６が形成され、さらに、位置決めピ
ン３３が嵌合する位置決め孔３７が形成されている。

【００２４】図６に示すように、連結ブロック２０の外
周面に環状の溝を形成することにより環状の給気通路４
０が形成されており、この給気通路４０は、図４に示す
ようにマニホールドブロック１０の端面に形成された給
気ポートＰに対して、マニホールドブロック１０内に形
成された流路を介して連通されている。この給気ポート
Ｐには、図示しない空気圧源に対してホースにより接続
されるようになっている。

【００２５】給気通路４０を形成する溝の両側には、図
６に示すように、さらに２つの環状の溝が形成され、こ
れらの溝によりそれぞれ環状に排気通路４１，４２が形
成されている。排気通路４１は、図３に示されるよう
に、マニホールドブロック１０の外周面に形成された排
気ポートＲａにマニホールドブロック１０内に形成され
た分岐通路を介して連通され、同様にして排気通路４２
は排気ポートＲｂに連通されている。

【００２６】図４および図５に示すように、マニホール
ドブロック１０には合計９個の電磁弁１１〜１９が環状
に設けられている。電磁弁１１は、マニホールドブロッ
ク１０に対してハンドホルダー８を着脱する際に、ピス
トン２３の移動を制御するために設けられた締結用の５
ポート電磁弁であり、その詳細が図６および図７に示さ
れている。

【００２７】図示するように、電磁弁１１は弁部３９ａ
とこれの両側のパイロット部３９ｂおよびエンドカバー
３９ｃとソレノイド部３９ｄとを有しており、マニホー
ルドブロック１０により形成される弁部３９ａには弁ス
リーブ４３が嵌合され、この弁スリーブ４３内には軸方
向に摺動自在にスプール軸４４が装着されている。この
スプール軸４４の一端部には、パイロット部３９ｂ内に
形成された流体室４５内に位置させて、大径のピストン
４６が設けられ、他端部には、エンドカバー３９ｃ内に
形成された流体室４７内に位置させて、ピストン４６よ
りも小径のピストン４８が設けられている。

【００２８】流体室４７は、連通流路５０により給気通
路４０に連通されており、この流体室４７には常に給気
ポートＰからの流体が供給されるようになっている。一
方、パイロット部３９ｂ内に形成された流体室５１は、
連通流路５０を介して給気通路４０に連通し得るように
形成されており、この流体室５１の開口５２は図７に示
すようにソレノイド部３９ｄ内に設けられたプランジャ
５３により開閉されるようになっている。したがって、
ソレノイド部３９ｄが通電されると、ばね５４の弾発力
に抗して開口５２が開かれ、給気ポートＰからの流体が
流体室５１に連通流路５０を介して供給される。

【００２９】流体室５１と流体室４５は、図７に示すよ
うに、複数の連通孔５５により連通されており、連通孔
５５内には連通孔５５よりも小径の連動ピン５６が緩く
挿入され軸方向に移動自在となっている。この連動ピン
５６の一端には前記プランジャ５３の先端が当接し、他
端には流体室４５内に位置する弁部材５７が当接してい
る。

【００３０】そして、弁部材５７は外部に開口してパイ
ロット部３９ｂに形成された連通流路５８を開閉するよ
うになっており、連通流路５８は環状の排気通路４１に
連通している。図６および図７においては、電磁弁１１
のソレノイド部３９ｄへの通電が解かれた状態が示され
ており、ばね５４の付勢力により開口５２が閉塞される
ので、弁部材５７は連通流路５８を開放することにな
る。これにより、流体室４７内の圧力によりスプール軸
４４は、図６における左側の位置に移動する。

【００３１】これに対して、ソレノイド部３９ｄが通電
されると、プランジャ５３が後退して開口５２が開放さ
れる一方、弁部材５７により連通流路５８が閉塞され
る。これにより、給気ポートＰからの流体は、給気通路
４０、連通流路５０を介して流体室５１内に流入し、さ
らに連通孔５５を通って流体室４５内に流入する。

【００３２】したがって、流体室４５内に配置されたピ
スント４６にも流体圧が作用することになる。ピストン
４８には常に流体圧が作用しているが、このピストン４
８よりもピストン４６の面積が大きいので、ソレノイド
部３９ｄに通電がなされると、スプール軸４４は図６に
おいて右方向に移動する。

【００３３】スプール軸４４には所定の間隔毎に４つの
シール材６０が設けられている。弁スリーブ４３に形成
された出力用開口部Ａは、給排通路６１を介して前進側
の空気圧室２２ａに連通しており、弁スリーブ４３に形
成された他の出力用開口部Ｂは他の給排通路６２を介し
て後退側の空気圧室２２ｂに連通している。図６に示す
ように、スプール軸４４が左側に移動している状態で
は、シール材６０の移動により給気通路４０が出力用開
口部Ａおよび給排通路６１を介して前進側の空気圧室２
２ａと連通状態となり、この空気圧室２２ａ内に供給ポ
ートＰからの流体が供給される。このときには、他の空
気圧室２２ｂ内の流体は、給排通路６２を介して排気通
路４２に流れ、外部に排出される。

【００３４】一方、スプール軸４４が右側に移動する
と、前述とは逆に、空気圧室２２ｂ内に給気ポートＰか
らの流体が導入され、空気圧室２２ａ内の流体は外部に
排出される。このように電磁弁１１の作動によりマニホ
ールド３ａに対するハンドホルダー８の締結動作と締結
解除動作とが制御される。

【００３５】図６に示される電磁弁１７は２位置５ポー
ト電磁弁であり、複動形シリンダ３８の作動を制御する
ための電磁弁である。図２に示すように、ハンドホルダ
ー８に複動形シリンダ３８が設けられたハンド駆動部９
ｂを制御して、この複動形シリンダ３８の作動により、
たとえば図１に示すハンド駆動部９ｂによりワーク５を
把持するためのハンド部９ａが駆動される。したがっ
て、電磁弁１７はハンド駆動用の電磁弁となっている。

【００３６】電磁弁１７の基本構造は電磁弁１１と同様
であり、電磁弁１１を構成する部材と共通する部材には
同一の符号が付されている。この電磁弁１７の出力用開
口部Ａ，Ｂは、それぞれマニホールドブロック１０の接
合面１０ｂに開口して形成された連通開口孔１７ａ，１
７ｂに給排通路６１，６２を介して連通されている。こ
れらの連通開口孔１７ａ，１７ｂは、マニホールドブロ
ック１０の円周方向に相互に位置がずらされて形成され
ている。

【００３７】図６にあっては、電磁弁１７のソレノイド
部３９ｄには通電がなされていない状態であり、この状
態では給気通路４０からの圧縮空気がピストン４８に作
用してスプール軸４４は図において左側に位置してお
り、給気通路４０からの圧縮空気は、出力用開口部Ａか
ら給排通路６１を介して連通開口孔１７ａに案内され
る。

【００３８】図１に示すように、マニホールド３ａに電
磁弁１７により作動が制御されるハンド７が装着された
場合には、ハンドホルダー８に形成された連通開口孔１
７ｃが連通開口孔１７ａに連通状態となり、ハンドホル
ダー８に形成された他の連通開口孔１７ｄが連通開口孔
１７ｂに連通状態となる。図示するように、ハンド駆動
部９ｂを構成する複動形シリンダ３８の一方の流体室３
８ａはホース６４ａにより連通開口孔１７ｃに連通さ
れ、他方の流体室３８ｂはホース６４ｂにより連通開口
孔１７ｄに連通されている。

【００３９】したがって、電磁弁１７が図１および図６
に示す位置となった状態では、給気ポートＰからの圧縮
空気は出力用開口部Ａ、連通開口孔１７ａ，１７ｃを経
て流体室３８ａ内に供給され、流体室３８ｂ内の圧縮空
気は連通開口孔１７ｄ，１７ｂおよび出力用開口部Ｂを
経て排気ポートＲａに案内され、ロッド３８ｃは前進移
動することになる。逆に、ソレノイド部３９ｄに通電が
なされると、ロッド３８ｃは逆の方向に駆動される。

【００４０】図示する場合は、電磁弁１２〜１６も前記
電磁弁１７と同様に２位置５ポート電磁弁となってお
り、同様の構造となっている。

【００４１】図８は図４に示された真空破壊用の電磁弁
１９と真空を発生させるエジェクタ６６の部分を示す図
であり、図９はエジェクタ６６に対する真空発生用のエ
アの供給を制御するポート電磁弁１８を示す図である。

【００４２】図８に示すように、マニホールドブロック
１０に形成された収容孔内には、給気ポート６７と吸引
ポート６８とが設けられたノズル部６９と、ディフュー
ザ部６９ａとからなるエジェクタ６６が組み込まれてい
る。そして、この電磁弁１９の隣りに配置された電磁弁
１８は、図９に示すように２ポート電磁弁となってい
る。この電磁弁１８は、スプール軸４４のみが他の電磁
弁１１〜１７と相違しており、このソレノイド部３９ｄ
が通電されると、スプール軸４４が図９において左側に
移動して給気通路４０と、図８の給気ポート６７とを連
通させる連通流路７１がマニホールドブロック１０に形
成されている。この電磁弁１８のソレノイド部３９ｄに
対する給電を停止すると、図９に示すように、スプール
軸４４が右側に移動して、連通流路７１が閉塞されて給
気通路４０と給気ポート６７との連通が解かれることに
なる。

【００４３】エジェクタ６６の給気ポート６７に連通し
ている真空供給流路６２ｂが図８に示すようにマニホー
ルドブロック１０に形成されており、電磁弁１８の作動
により給気ポート６７に流体が供給されると、吸引ポー
ト６８の部分が真空となり、これに接続された真空供給
流路６２ｂも真空状態となる。この真空供給流路６２ｂ
の開口孔１９ａがマニホールドブロック１０の接合面１
０ａに形成されている。この真空供給流路６２ｂ内の圧
力を検出するために、圧力センサ７２が図４および図５
に示すように電磁弁１９に隣接して配置されている。

【００４４】さらに、真空状態となった真空供給流路６
２ｂ内における真空状態を解除するために、電磁弁１９
のパイロット部３９ｂに形成された流体室５１は給気通
路４０に対して連通流路５０により連通し得るようにな
っており、流体室５１はさらに真空破壊通路７３により
真空供給流路６２ｂに接続されている。したがって、ソ
レノイド部３９ｄが通電されると、プランジャ５３が開
口５２を開いて、給気通路４０からの流体が連通流路５
０および真空破壊通路７３を介して真空供給流路６２ｂ
に供給されることになる。

【００４５】このようにして形成されたマニホールド電
磁弁３の空気圧回路の一部を示すと図２の通りであり、
この図においては、電磁弁１２から電磁弁１５の部分が
省略されている。

【００４６】図５に示すように、電磁弁１９により導通
が制御される真空供給流路６２ｂの開口孔１９ａ、他の
６つの電磁弁１２〜１７により導通が制御される給排通
路６１，６２の連通開口孔１２ａ〜１７ａ、１２ｂ〜１
７ｂが、マニホールドブロック１０の接合面１０ａに位
置してその中心から同一の半径位置に環状に配置されて
いる。

【００４７】図示する実施例にあっては、図４に示され
る６つの電磁弁１２〜１７のそれぞれに対応した別々の
ハンドホルダー８に設けられたハンド７と、真空発生用
と破壊用の電磁弁１８，１９を備えたエジェクタ６６に
対応したハンドホルダー８のハンド７との合計７つのハ
ンドのうちから何れかを選択してマニホールド３ａに装
着させて、その装着されたハンド７により所定の作業を
ロボット１により行なうことができる。

【００４８】全てのハンド７のハンドホルダー８は同一
の構造となっており、共用化されている。したがって、
図１０に破線で示すように、ハンドホルダー８の接合面
８ａには、マニホールドブロック１０の接合面１０ａに
形成された連通開口孔１２ａ〜１７ａ、１２ｂ〜１７ｂ
に対応させて、連通開口孔１２ｃ〜１７ｃ、１２ｄ〜１
７ｄが形成され、さらに真空供給流路６２ａの開口孔１
９ａに対応させて開口孔１９ｂが形成されている。

【００４９】図２および図１１に示すように、ハンドホ
ルダー８の外周面には、連通開口孔１７ｃに流体通路６
３により連通された出力ポート１７ｅが形成されてい
る。同様に、対となる他の連通開口孔１７ｄに連通され
た出力ポート１７ｆがハンドホルダー８の外周面に形成
されており、さらに、他の連通開口孔１２ｃ〜１６ｃお
よび１２ｄ〜１６ｄに連通された出力ポート（図示省
略）もハンドホルダー８の外周面に形成されている。

【００５０】たとえば、ハンドホルダー８に設けられた
ハンド駆動部９ｂが電磁弁１７により作動制御されるの
であれば、図２に示すように、電磁弁１７に対応した出
力ポート１７ｅ，１７ｆのみがハンド駆動部９ｂにホー
ス６４ａ，６４ｂにより接続されることになる。

【００５１】ハンド７にバキュームパッドを設けて、こ
れによりワークを真空吸着する場合に、真空供給流路６
２ｂの開口孔１９ａに対応してハンドホルダー８に設け
られた出力ポートにホースによりバキュームパッドが接
続される。それぞれのハンド７には、前述したようにシ
リンダやバキュームパッド等の流体圧機器が装着される
ようになっており、さらにモータ等の電動機器も装着さ
れる。そして、マニホールド電磁弁３に装着されるハン
ド７の種類によって、作動される電磁弁が選択されるこ
とになる。

【００５２】ハンド駆動用の電磁弁１２〜１７は、図示
する場合には全て５ポート電磁弁となっており、これら
の電磁弁１２〜１７のソレノイド部３９ｄに対する通電
が解かれると、それぞれの電磁弁は出力用開口部Ａが給
気ポートＰに連通した状態となる。したがって、それぞ
れの出力用開口部Ａに対応して形成された合計６つの連
通開口孔１２ａ〜１７ａからは給気ポートＰからの圧縮
空気が流出することになる。

【００５３】一方、それぞれの電磁弁１２〜１７のソレ
ノイド部３９ｄに対して通電すると、それぞれの電磁弁
は出力用開口部Ｂが給気ポートＰに連通した状態とな
り、出力用開口部Ｂに対応して形成された合計６つの連
通開口孔１２ｂ〜１７ｂからは給気ポートＰからの圧縮
空気が流出することになる。

【００５４】そこで、ハンド７が装着されていない個所
に対応する連通開口孔からの空気の流出を防止して、ハ
ンド７が装着されている個所に対応する連通孔のみから
ハンド７の流体圧機器に対して空気が供給されるよう
に、それぞれの連通開口孔１２ａ〜１７ａおよび１２ｂ
〜１７ｂには、チェック弁９１ａ，９１ｂが設けられて
いる。

【００５５】図６に示された電磁弁１７の出力用開口部
Ａに対応する連通開口孔１７ａに設けられたチェック弁
９１ａを示すと、図１２の通りである。チェック弁９１
ａは連通開口孔１７ａ内には嵌合された環状の弁座９２
と、この弁座９２に対して圧接する弁体９３とを有し、
弁体９３にはコイルばね９４によって弁座９２に圧接さ
れて連通開口孔１７ａを閉塞する方向のばね力が付勢さ
れている。したがって、ハンド７が装着されていない個
所に対応する電磁弁の出力用開口部Ａからの圧縮空気の
流出がチェック弁９１ａによって防止される。

【００５６】連通開口孔１７ａに対応してハンド７のハ
ンドホルダー８に形成された連通開口孔１７ｃには、先
端が閉塞され外周面に連通孔９６を有する管状の弁開放
部材９５が取り付けられており、この弁開放部材９５は
ハンドホルダー８から突出している。したがって、電磁
弁１７により作動が制御されるハンド７をハンドホルダ
ー８の部分でマニホールド３ａに装着すると、図１３に
示すように、弁開放部材９５が弁体９３をばね力に抗し
て開放し、連通開口孔１７ａと連通開口孔１７ｃは相互
に連通状態となる。ハンドホルダー８がマニホールド３
ａから外されると、弁開放部材９５が離れるので、連通
開口孔１７ａは弁体９３によって閉塞される。

【００５７】図１２および図１３は、連通開口孔１７ａ
に設けられたチェック弁９１ａを示すが、他の連通開口
孔１２ａ〜１６ａにも同様のチェック弁９１ａが設けら
れている。

【００５８】さらに、それぞれの電磁弁１２〜１７の出
力用開口部Ｂに連通される連通開口孔１２ｂ〜１７ｂに
も同様の構造のチェック弁９１ｂが取付けられている。
それぞれの電磁弁のソレノイド部３９ｄに対する通電を
解くと、出力用開口部Ｂは排気ポートに連通されるの
で、出力用開口部Ｂに連通される連通開口孔１２ｂ〜１
７ｂには、給気ポートＰからの圧縮空気が供給されるこ
とはない。しかし、ハンド７が外された個所に対応する
電磁弁のソレノイド部３９ｄに通電された場合には、出
力用開口部Ｂに対応する連通開口孔１２ｂ〜１７ｂのい
ずれかには、圧縮空気が供給されることになるので、こ
れらの連通開口孔１２ｂ〜１７ｂにも、チェック弁９１
ｂが取付けられている。ハンド７が外された個所に対応
する電磁弁のソレノイド部３９ｄには通電しないのであ
れば、チェック弁９１ｂは不要となる。

【００５９】それぞれの電磁弁１１〜１９に対して電力
を供給するために、それぞれの電磁弁のソレノイド部３
９ｄには、図３および図４に示すようにコネクタ７５が
止め付けられるようになっている。コネクタ７５に接続
されたケーブル７６は、図３に示すように、インターフ
ェイス部７７に接続されている。このインターフェイス
部７７には制御部に接続された図示しない集中コネクタ
が、開閉爪７８の開閉動作により着脱自在となってい
る。したがって、制御部からの信号により、マニホール
ド電磁弁３に装着されたハンド７の種類に応じて特定の
電磁弁が作動することになる。

【００６０】インターフェイス部７７に隣接させてイン
ターフェイス部８１がマニホールドブロック１０に取付
けられており、このインターフェイス部８１には図示し
ない集中コネクタが開閉爪８２の開閉動作により着脱自
在となっている。図５に示すように、インターフェイス
部８１には、これに装着される集中コネクタと電気的に
接続される導通ピン８３が設けられており、これらの導
通ピン８３と接触する導通ピン（図示省略）が設けられ
たインターフェイス部８４をそれぞれのハンドホルダー
８は有している。このインターフェイス部８４は図示し
ないケーブルにより、ハンド７のハンド駆動部９ａに設
けられる電動機器に接続されるようになっている。

【００６１】したがって、何れかのハンド７のハンドホ
ルダー８をマニホールド３ａに締結すると、インターフ
ェイス部８１の導通ピン８３とインターフェイス部８４
の導通ピンとが接触して、ハンド７の電動機器に対する
電力の供給を行なうことができる。

【００６２】上述した自動ハンド交換装置を用いてワー
ク５に対して種々の作業を行なうには、ハンド７がマニ
ホールド電磁弁３に装着されていない状態のもとで、ワ
ーク５に対する作業に応じて制御部からロボット１に制
御信号が送られる。これにより、ロボット１のアーム２
はまずハンド支持台６に載置された多数のハンド７のう
ちから、特定のハンド７を選択してそのハンド７に接近
する。

【００６３】次いで、そのハンド７のハンドホルダー８
に、図６に示すようにリテーナ２５の先端部を環状の締
結部材３４内に挿入させる。その時には、電磁弁１１に
は通電されてピストン２３は後退した状態となってお
り、挿入が完了したならば、電磁弁１１への通電を解く
と、図６に示すように、前進側の空気圧室２２ａ内に供
給ポートＰからの圧縮空気が流入して、ハンドホルダー
８は鋼球３０によりロックされる。

【００６４】これにより、たとえばハンド７が図２に示
すように、電磁弁１７により作動される空気圧機器を有
しているのであれば、この電磁弁１７の連通開口孔１７
ａ，１７ｂと、これらに対して連通状態のハンドホルダ
ー８側の連通開口孔１７ｂ，１７ｃとを介して流体圧機
器としての複動形シリンダ３８の一方の流体室内に圧縮
空気が供給され、他方の流体室内の圧縮空気が排出され
る。ハンド７に設けられた電動機器に対しては導通ピン
８３を介して電力が供給されることになる。

【００６５】ハンドホルダー８の締結が完了した後に
は、ロボット１の作動によりハンド７はワーク５の位置
まで搬送されて、ワーク５を把持して搬送したり、真空
吸着して搬送したり、あるいは種々の加工作業等がロボ
ット１により行なわれる。

【００６６】ワーク５をバキュームパッドを用いて真空
吸着して搬送する場合には、バキュームパッドを有する
ハンドのハンドホルダー８がマニホールド電磁弁３に装
着される。そのハンドホルダー８には開口孔１９ｃに図
示しないホースを介してバキュームパッドが接続されて
おり、図９に示す電磁弁１８のソレノイド部３９ｄに通
電すると、連通流路７１を介して給気通路４０からの流
体が図８に示されるエジェクタ６６の給気ポート６７か
ら供給されて、ノズル部６９およびディフューザ部６９
ａを通過する。

【００６７】これにより、吸引ポート６８の部分が真空
となり、真空供給流路６２ｂを介してバキュームパッド
に真空が供給される。バキュームパッドによりワーク５
が吸着されると、真空供給流路６２ｂ内の圧力が変化し
て、その圧力は圧力センサ７２により検出されて、ワー
ク５の吸着が検出される。

【００６８】ワーク５の吸着を解くには、電磁弁１８の
ソレノイド部３９ｄへの通電を解くとともに、電磁弁１
９のソレノイド部３９ｄに通電する。これにより、真空
供給流路６２ｂには、給気通路４０からの流体が真空破
壊通路７３を介して供給されて、直ちにワーク５はバキ
ュームパッドから離れることになる。

【００６９】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００７０】たとえば、マニホールドブロックに設けら
れる電磁弁の数は、前記実施例に限らず、任意の個数と
することが可能であり、図示するようにハンド駆動用の
電磁弁としては、給気ポートＰと連通状態となる常開式
の連通開口孔を有する電磁弁を少なくとも１つ有する場
合には、本発明を適用することができる。常開式の連通
開口孔を有する電磁弁としては、図示する５ポート電磁
弁以外に４ポート電磁弁を用いることができる。

【００７１】また、図示する場合には、真空発生用の電
磁弁１８および真空破壊用の電磁弁１９を有している
が、これらの電磁弁を有することなく、全ての電磁弁を
ハンド駆動用の電磁弁とすることも可能である。その場
合には、バキュームカップを有するハンドを使用するこ
とはできない。

【００７２】そして、ロボット１としては図１に示すよ
うな多数の軸数機能を有するロボット以外に、直線往復
動のみを行う単能形のものであっても良い。

【００７３】

【発明の効果】本願において開示された発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００７４】(1).マニホールドに設けられる複数の電磁
弁の少なくとも１つが４ポートあるいは５ポート電磁弁
のように常開式の連通開口孔を有する場合でも、チェッ
ク弁によってそこから流体が外部に流出することがな
く、流体の流出を防止することができる。

【００７５】(2).チェック弁をマニホールド内に組み込
むことにより、装置を小型化、軽量化して装置の製造コ
ストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である自動ハンド交換装置を
示す概略正面図である。

【図２】図１に示されたマニホールドに形成された空気
圧回路を示す回路図である。

【図３】図１に示されたマニホールド電磁弁を示す正面
図である。

【図４】図３における４−４線方向から見たマニホール
ド電磁弁の側面図である。

【図５】図３における５−５線方向から見たマニホール
ド電磁弁の側面図である。

【図６】図４における６−６線に沿うマニホールド電磁
弁の断面図である。

【図７】図６に示された電磁弁のパイロット部を示す拡
大断面図である。

【図８】図４における８−８線に沿うマニホールド電磁
弁の一部を示す断面図である。

【図９】図４における９−９線に沿うマニホールド電磁
弁の一部を示す断面図である。

【図１０】図３における１０−１０線方向から見たハン
ドホルダーの側面図である。

【図１１】図１０における１１−１１線に沿うハンドホ
ルダーの断面図である。

【図１２】チェック弁と弁開放部材とを示す断面図であ
る。

【図１３】弁開放部材によりチェック弁が開放された状
態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ロボット ２ アーム ３ マニホールド電磁弁 ３ａ マニホールド ４ ワーク台 ５ ワーク ６ ハンド支持台 ７ ハンド ８ ハンドホルダー ９ａ ハンド部 ９ｂ ハンド駆動部 １０ マニホールドブロック １１〜１９ 電磁弁 １２ａ〜１７ａ 連通開口孔（マニホールド側の連通開
口孔） １２ｂ〜１７ｂ 連通開口孔（マニホールド側の連通開
口孔） １２ｃ〜１７ｃ 連通開口孔（ハンド側の連通開口孔） １２ｄ〜１７ｄ 連通開口孔（ハンド側の連通開口孔） ２０ 連結ブロック ２３ ピストン ２４ ピストンロッド ３０ 鋼球 ３２ 受け部 ３３ 位置決めピン ３７ 位置決め孔 ４０ 給気通路 ４１ 排気通路 ４２ 排気通路 ４３ 弁スリーブ ４４ スプール軸 ４６ ピストン ４７ 流体室 ４８ ピストン ５０ 連通流路 ５３ プランジャ ６０ シール材 ６６ エジェクタ ６７ 給気ポート ６８ 吸引ポート ６９ ノズル部 ７５ コネクタ ７６ ケーブル ９１ａ，９１ｂ チェック弁 ９３ 弁体 ９５ 弁開放部材 Ａ 出力用開口部 Ｂ 出力用開口部 Ｐ 給気ポート Ｒａ 排気ポート Ｒｂ 排気ポート

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心軸からそれぞれ同一半径の位置に複
   数のスプール軸が前記中心軸に平行となって軸方向に摺
   動自在に組み込まれ、ロボットのアームが取り付けられ
   るマニホールドブロックと、 前記マニホールドブロックに前記スプール軸に対応させ
   て取り付けられ、それぞれ前記スプール軸の作動を制御
   する複数のソレノイド部と、 前記マニホールドブロックの内周面に嵌合される外周面
   を有し、中心部にピストンロッドが設けられた連結ブロ
   ックと、 流体圧機器により作動するハンドがそれぞれ設けられ、
   それぞれ前記連結ブロックに着脱自在に装着されて前記
   ピストンロッドにより締結されるハンドホルダーと、 前記外周面と前記内周面との間に形成され、給気ポート
   に連通される環状の共通の給気通路と、 前記外周面と前記内周面との間に形成され、排気ポート
   に連通される環状の共通の排気通路と、 前記ハンドホルダーに形成され、前記スプール軸の作動
   により共通の前記給気通路と前記排気通路とに切り換え
   て連通されるとともに前記ハンドの流体圧機器に接続さ
   れる出力ポートとを有し、 前記連結ブロックの外周面を囲むように配置されたスプ
   ール軸を有する電磁弁により前記流体圧機器の作動を制
   御するとともに、前記複数の電磁弁のうち１つは前記ハ
   ンドホルダーを前記連結ブロックに締結する前記ピスト
   ンロッドの作動を制御する締結用の電磁弁を構成し、 前記電磁弁に対応して前記マニホールドブロックに形成
   されたマニホールド側の連通開口孔に連通するように前
   記ハンドホルダーにハンド側の連通開口孔を形成し、 前記マニホールド側の連通開口孔に、前記給気ポートか
   らの流体の流出を防止するチェック弁を設け、 前記ハンドを前記マニホールドブロックに装着したとき
   に前記チェック弁を開放する弁開放部材を前記ハンドホ
   ルダーに設けたことを特徴とする自動ハンド交換装置。
2. 【請求項２】 前記ハンドに設けられた流体圧機器は複
   動形のシリンダであり、その複動形のシリンダと連通す
   る前記マニホールド側の連通開口孔に対する流体の流れ
   を制御する前記電磁弁は４または５ポートの２位置電磁
   弁であることを特徴とする請求項１記載の自動ハンド交
   換装置。