JPH0441191A - ロボットのハンド着脱機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物品の加工又は組立等の作業を行なうロボット
において、物品を取り扱うハンドをロボット本体に装着
−離脱するための着脱装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、１台のロボットで各種の作業を行なわせる場合
、各種の作業に応じてハンドを交換する必要が生じ、こ
の為、ロボッ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、このハンド着脱装置においては、ハンドへのエア
供給、電源供給、通信等のための接続機構を有する構成
も必要とされるものである。

従来において、上述したようなハンド着脱装置としでは
、例えば、特開昭５８−１８６５８９号公報があり、こ
の従来公報には、Ｚ軸方向（ハンドの抜き取り方向）の
形状を小さく設定するため、ロボットアームに接続され
たハンド着脱装置側に外側テーパ面を介して、係止ボー
ルを半径方向に沿って進退自在に支持し、一方、着脱さ
れるハンド側に、この係止ボールに係合する内側テーパ
面を備える構成が開示されている。

そして、この従来技術においては、外側テーパ面を押し
下げて係止ボールに円筒状の外周面を当接させることに
より、この係止ボールを半径方向外方に突出させ、この
突出させた係止ボールと内側テーパ面とを互いに結合さ
せて、ハンドを着脱機構に結合するようにしており、ま
た、円筒状の外周面を引き上げて、係止ボールの側方に
外側テーパ面が位置するように設定して、係止ボールの
半径方向内方への移動を許容することにより、内側テー
パ面の係止ボールへの結合状態が解除され、ハンドは着
脱機構から取り外されることになる。この結果、このよ
うな従来のハンド着脱装置においては、ハンドを交換す
るに際して、軸方向の移動距離が短くて済み、交換動作
にかかる時間が短（て済む効果が奏せられることになる
。

（従来技術の問題点〕 従来のハンド着脱装置においてロボット側の制御部とハ
ンド側のアクチュエータ、エンコーダ等との間の通信ケ
ーブルや、吸着ハンドの圧縮空気送信用チューブ・ホー
ス等はハンド側及びロボット側にそれぞれ設けたコネク
タにそれぞれのケーブル・ホース等を固定してロボット
とハンドの接続を行っているのであるが、該ケーブル・
ホースはロボットアームの移動領域を充分カバーする程
度の長さを要し、又、ハンドの旋回、回転運動にともな
って弛緩状態のケーブル・ホースの絡らみ付きを生じる
。

場合によっては該絡らみ付きのためにコネクタの外れや
、断線を招来してしまうことになる。

従来着脱機構を持つロボットにおいて、ハンド先端部へ
の配管、配線の接続は特許公告昭６３−３６９１３号公
報のように、Ｚ軸上端部からアーム側着脱部へとアーム
の外側より接続され、そこからノ＼ンド側着脱部へと接
続されていた。この接続方法ではＺ軸上端からアーム側
着脱部へと接続された配管、配線がじゃまになり、Ｓ軸
や２腕のストロークを縮めてしまう事になる。また、１
腕２腕を駆動させた時に配管、配線が大きくふれ、断線
等の恐れがある。

〔発明が解決すべき課題〕

本発明の課題は前述した通信ケーブルやホースのロボッ
トとハンド間の接続に関し、前述の問題点を解決し得た
着脱機構を提案する。

更に、本発明はロボットとハンド間の電気回路の通信を
行なう場合に、ハンド側の着脱部材内にプリント回路基
板（以下プリント板と称する。）を収納し、該プリント
板上の電気回路によってロボットとハンドの電気信号授
受を行うなように構成し、その際、ロボット側からのケ
ーブルで送られた信号を前記回路に正確に送給又は受信
できる着脱機構を提案する。

更に本発明はロボット側の制御回路の信号とハンド側の
モータ、エンコーダ、センサ等の信号を相互に通信・授
受する信号伝達手段をロボット側の信号によってロボッ
トアーム・ハンドが旋回、回転運動を行なう場合にも相
互に正確に伝達出来る着脱機構を提案する。

〔問題を解決するための手段及び作用〕本発明は前記問
題解決のために、ロボット側に該ロボットと前記ハンド
との制御信号の通信を行なうケーブルを収納する中空垂
直アームを設け、前記中空垂直アームから引き出したケ
ーブルは前記着脱機構の一部を構成するために前記中空
垂直アームに連結した中空円筒体の一部を開口した開口
部から前記ケーブルを導出するようにしたものである。

本発明に依れば、ケーブルは中空垂直アームを通り前記
中空円筒体の開口部からハンド側へ導出される。

〔実施例〕

以下に、この発明をスカラ型ロボットに適用した一実施
例の構成を、添付図面を参照して、詳細に説明する。

〈ロボットシステム〉 先ず、第１図を参照して、この一実施例のハンド着脱装
置１０が採用されるロボット（自動組立装置）１２の概
略構成を説明する。

このロボット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の上端に水平面内で回動自在に
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、この発明の特徴となるハンド着脱装
置１０は、この垂直アーム２０の下端に取り付けられて
いる。

そして、第１の水平アーム１６は、支柱１４内に配設さ
れた図示しない第１の駆動モータにより、支柱１４を中
心として旋回駆動されるように設定されている。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２４．２６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。

これらは第１乃至第４の駆動モータ１８．２４．２６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
ボットコントローラ２８に接続され、このロボットコン
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。

また、ハンド機構３０は、接続ケーブル３２を介して、
ロボットコントローラ２８及び図示しない空圧機構に接
続され、これらロボットコントローラ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を通り、第１の水平
アーム１６の基端部を貫通して、−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、垂直アーム２
０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。

次に、第２図乃至第７図を参照して、この発明の特徴と
なるハンド着脱装置１０の構成を、詳細に説明する。

ム及ｌ このハンド着脱装置１０は、ロボット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
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
ャンク３６とを基本的に備えている。

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４
０と、このシリンダ部４０内において、上下方向に沿っ
て摺動自在に収納されたピストン４２と、シリンダ部４
０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
たポール支持筒４８と、ピストン４２の下端にボルト５
０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。

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上に形成さ
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。

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、中心線に沿って垂直に延出する幅
広のスリット４０ｅが第１の外方フランジ部４０ｃに渡
り形成されている。このようにスリット４０ｅが形成さ
れているため、垂直アーム２゜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２
０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、スリット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。

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３ｏに圧縮空気を供給す
る３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とロボット
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３２
ａ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、３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６２
ａを介して、第２の外方フランジ部４Ｏｄ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。

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４
２ａ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とから一体的に形成さ
れている。

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
ッ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。

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
中空路円筒状の内筒本体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４．４　ｃの下面より
も下方部分において、上述したシャンク３６が規定され
ている。

そして、上述したポール支持筒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４８
ｂ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４
２ｂが上下動可能に挿通される挿通孔４８ｃが形成され
ている。

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５４ｂと、この本体部分に５４ａの下端に形成さ
れ、支持筒本体４８ａの内周面に摺接する外周面を有す
る外方フランジ部５４ｃとから構成されている。そして
、この外方フランジ部５４ｃの上端縁と、本体部分５４
ｂ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。

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
は止めされた状態で支持されることとなる。

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。

匙Ｊｌ 一方、第５図Ａに示すように、シリンダ部４０の第２の
外方フランジ部４０ｄの上面であって、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〜７４１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、３本の第２のエアホース３２
ｂに対応して３個だけ配設されており、後述するハンド
機構３０のおける圧縮空気の供給位置に応じて、第１、
第５及び第９の接続穴７４ａ、　７４ｅ、　７４ｉが用
いられている。

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
。

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
述する接続バイブ９８ａ〜９８ｉが夫々挿入される９本
の接続パイプ挿入孔７８ａ〜７８ｉが厚さ方向に貫通し
て形成されている。

また、再び第５図Ａに示すように、上述した中継基板６
６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〜８００が起立した状態で固定されてい
る。ここで、各接続ピン８０ａ〜８０゜は、上述した第
１のコネクタ６２ａ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。

これら接続ピン８０ａ〜８００の配設数である１５本は
、このケーブル３２ｃがシリアルインターフェイスケー
ブルとして構成され、これを通してロボットコントロー
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。

一方、この中継基板６６上の接続ピン８０ａ〜８０゜は
、各々、接続ロッド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
ュ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、各接続ブツシュ８４
ａ〜８４０を収納すべく上下に貫通する透孔４４ｄが形
成されており、各接続ブツシュ８４ａ〜８４０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。

また、各接続ロッド８２ａ〜８２０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
ツシュ８４ａ〜８４０の上部に嵌入して電気的に接続さ
れており、之のようにして、各接続ピン８０ａ〜８０ｏ
と接続ブツシュ８４ａ〜８００とは、各々、電気的に接
続されている。

Ｚヱ之ｊ このシャンク３６は、このハンド着脱装置１０を介して
ロボット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ャンク本体８６と、このシャン
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。

ここで、このシャンク本体８６は、その中央部に、丁度
、ホルダ３４のポール支持筒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８６
ｄが形成され、この内方フランジ部８６ｄの内面には、
上述したポール支持筒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。

一方、シャンク本体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６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。

このハンド置台９６は図示するように、各シャンク３６
の係止溝８６ｇに嵌入される厚さを有する板状のラック
本体９６ａを備え、このラック本体９６ａの前端面には
、シャンク３６を大きく受けるための凹部９６ｂが形成
されている。

尚、このように構成されたシャンク本体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、シャンクホルダ９６に掛止されたンヤ
ンク３６に、ホルダ３４が上方から下降して来た際に、
シャンク本体８６の内方フランジ部８６ｄが、内筒４４
の内筒本体４４ａ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。

一方、内方フランジ部８６ｄの上面内周縁には、内筒４
４内にシャンク本体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、シャンク
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勝実に嵌入すること
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。

ここで、シャンク本体８６の上面には、第５図Ｂ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とシャンク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
シャンク本体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７８ａ〜７８ｉを通っ
て、連通室７６ａ〜７６ｉ内に挿入されるように設定さ
れている。

また、シャンク本体８６の上面には、第５図Ｂに示すよ
うに、上述した各接続ブツシュ８４ａ〜８４０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とシャンク３６とが互いに結合した状態において、
各接続端子１００ａ〜１００１の上端は、対応する接続
ブツシュ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。

更に、シャンク本体８６の上面には、第５Ｂ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〜１
０２ｄが周方向に沿って等間隔に、厚さ方向に貫通した
状態で形成されている。

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
間に６個のポール５２を挟持する状態が達成され、従っ
て、この一実施例によれば、ノ＼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
４４ｃの下面と、シャンク３６側におけるシャンク本体
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。

電気回路用プリント回路基板 一方、シャンク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９０ａ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１
０８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１０６
ａと上述した各接続端子１００ａ〜１００ｏとは、シャ
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
ロッド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、接続基板１０６ｃを介して電気的に接
続されている。

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〜９８１に夫々対応し
た状態で、９本の接続ポート用接続孔１１２ａ〜１１２
１が開口した状態で形成されている。ここで、各接続孔
１１２ａ〜１１２１は、シャンク本体８６の着脱部材８
６ｂ及び連結筒９０の内方フランジ部９０ｂを上下方向
に沿って貫通した状態で配設された連結通路１１４ａ〜
１１４１を介して、接続パイプ９８ａ〜９８４と夫々連
通するように接続されている。

そして、上述した９本の接続孔１．１２ａ〜１１２１の
中で、第１、第５及び第９の接続ブツシュ７４ａ、７４
ｅ１７４４に対応した接続孔１１２ａ、　１１２ｅ、　
１１２ｉには、第５図Ｖ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１１
．６ａ、１１６ｂ、１１６ｃを介して接続され、これら
３本の接続ホース１１５ａ〜１１５ｃは、ハンド機構３
０にもたらされている。

ここて、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、ロボットコントローラ
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、ロボットコントローラ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７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。

この第１及び第２の接続ライン群１１８ａ、１１８ｂを
連結筒９０から一旦外方に取り出すために、第５図Ｃ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１２０　ａ　％１２０
ｂが形成されている。このように開口１２０ａ１１２０
ｂ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をを通って、シャンク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。

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１２２ａ〜１２２ｄが形成されている。ここで
、各凹部１２２ａ〜１２２ｄ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、−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。

尚、第２図に示すように、シャンク３６の内部空間は、
シャンク本体８６と連結筒９０との間に挟持された状態
で配設された仕切板１２４により上下に隔離された状態
で仕切られている。この仕切板１２４を備えることによ
り、このシャンク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、
シャンク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１０６ａ、１０６
ｂの防塵効果が達成されることになる。

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図から明らかなように、シャンク３
６にホルダ３４が結合された状態において、ピストン４
２の下部が位置する空間、即ち、仕切板１２４とシャン
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
た、所謂弾性効果を発揮して、ピストン４２の下降動作
に対して対向力として作用することになる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の着脱機構はロボットアーム側の第
１の結合手段（ホルダ３４）と前記第１結合手段と結合
するハンド側の第２の円筒状の結合手段（シャンク３６
）を有し、前記第２の結合手段の円筒内に仕切部材２４
を配設し、前記第１１第２結合手段の結合による着脱動
作を行なう際に、前記仕切部材によってシャンク本体を
気圧気密室を形成するようにしたことにより、シャンク
本体内の電気回路用プリント基板１０６ａ、１０６ｂを
塵・埃から保護することができた。

【図面の簡単な説明】

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
適用されるロボットの構成を概略的に示す正面図； 第２図は第１図に示す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Ａはハ
ンド着脱機構を、第２図におけるＡ−Ａ線に沿って切断
した状態で示す横断面図；第５図Ｂはハンド着脱機構の
シャンク本体の上面構成を示す平面図： 第５図Ｃはハンド着脱機構を、第２図におけるＢＢ線に
沿って切断した状態で示す横断面図；１０・・・ハンド
着脱機構、１２・・・ロボット、１４・・・支柱、１６
・・・第１の水平アーム、１８・・・第２の水平アーム
、２０・・・垂直アーム、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、２８・・・ロボットコントローラ、２８ａ・・
・ロボット側インターフェース回路、２８ｂ・・・主制
御回路、３０・・・ハンド機構、３２・・・接続ケーブ
ル、３２ａ・・・第１のエアホース、３２ｂ・・・第２
のエアホース、３２ｃ・・・電気コード、３４・・・ホ
ルダ、３６・・・シャンク、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、４
０ｅ・・・スリット、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・・・ホール支持孔、
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、１０６ａ、１０６ｂ・
・・プリント基板、１２４・・・仕切部材 侭Ｃ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロボット側に該ロボットと前記ハンドとの制御信
   号の通信を行なうケーブルを収納する中空垂直アームを
   設け、 前記中空垂直アームから引き出したケーブルは前記着脱
   機構の一部を構成するために前記中空垂直アームに連結
   した中空円筒体の一部を開口した開口部から算出するよ
   うにしたことを特徴とするロボットのハンド着脱機構。
2. （２）加工または組立の作業を行なうハンドを着脱機構
   を介してロボットアームに着脱するロボットにおいて、 前記ロボットアーム側に、ロボットを制御する制御回路
   からの信号を前記ハンド側に電送するケーブルと前記着
   脱機構の作動を制御する駆動力を伝送する供給手段を中
   空アームを経て導出し、 前記着脱機構は前記ロボットアーム側に備えた略円筒状
   第１結合手段と、前記ハンド側に備え前記第１結合手段
   と結合する略円筒状第２結合手段を有し、前記駆動力供
   給手段は前記第１結合手段に連結し、 前記電送ケーブルは前記ハンドの複数のアクチュエータ
   を制御する複数の信号線から成り、前記複数の信号線は
   前記第１結合手段の円筒外周に配置した信号伝達手段に
   よって前記ハンドとロボットアーム間の信号授受を行な
   うようにしたことを特徴とするロボットのハンド着脱機
   構。
3. （３）前記第１結合手段の円筒部外周に配置し前記ケー
   ブルからの各信号線と接続する略円弧状に配した複数の
   接続端子を有した中継基板と、前記ハンド側に備えた回
   路基板から伸び前記ロボットとハンドの信号授受に要す
   る数の第１の接続ロッドと、 前記中継基板から延びた第２の接続ロッドと、を有し、 前記第１・第２の結合手段の結合によって前記第１・第
   ２接続ロッドの接続を保ってロボットアームとハンドの
   信号伝達を行なうようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第（２）項記載のロボットのハンド着脱機構。