JPH052887U - Air joint structure in tool changer - Google Patents

Air joint structure in tool changer

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JPH052887U
JPH052887U JP016886U JP1688691U JPH052887U JP H052887 U JPH052887 U JP H052887U JP 016886 U JP016886 U JP 016886U JP 1688691 U JP1688691 U JP 1688691U JP H052887 U JPH052887 U JP H052887U
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JP
Japan
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air
tool
fitting hole
plate
air passage
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JP016886U
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Japanese (ja)
Inventor
幹夫 堤
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ビー・エル・オートテツク株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造で、エア通路の接続をスム−ズに
する。 【構成】 ツ−ルプレ−ト3に、エア通路23の連通す
る略円錐形状の嵌合孔24を形成する。一方、マスタプ
レ−ト2に、上記嵌合孔24に対応した形状でエア通路
25に連通するテ−パ形状の先端テ−パ部26aを有す
るエアプラグ26を設ける。エアプラグ26の小径部2
6bの外周にOリング28を装設する。両プレ−ト3,
3の連結時に、Oリング28が嵌合孔24の内周面に当
接することで、シ−ル性が確保される。
(57) [Abstract] [Purpose] With a simple structure, the connection of the air passage is smooth. [Structure] The tool plate 3 is provided with a substantially conical fitting hole 24 through which an air passage 23 communicates. On the other hand, the master plate 2 is provided with an air plug 26 having a taper-shaped tip taper portion 26a communicating with the air passage 25 in a shape corresponding to the fitting hole 24. Small diameter part 2 of air plug 26
An O-ring 28 is mounted on the outer circumference of 6b. Both plates 3,
When 3 is connected, the O-ring 28 comes into contact with the inner peripheral surface of the fitting hole 24, so that the sealing property is secured.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は工具交換装置におけるエアジョイント構造に関するものである。 The present invention relates to an air joint structure in a tool changer.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

一般に、工具交換装置として、ロボットのア−ムに取付けられたインナアッセ ンブリ(マスタプレ−ト)と、ツ−ル等が取付けられるアウタアッセンブリ(ツ −ルプレ−ト)と、上記インナアッセンブリとアウタアッセンブリとを着脱可能 にロックするロック手段とを備えるものは知られている(例えば米国特許第 4,6 96,524号明細書および図面参照)。ところで、そのようなものにおいては、両ア ッセンブリの連結により各アッセンブリにおけるエア通路も接続され、エア源よ り圧力空気がアウタアッセンブリのツ−ルに対して供給されるように構成されて いる。そしてツ−ルを制御するための空気が流れるエア通路を形成するために、 アウタアッセンブリ側に、エア通路に連通し先端テ−パ部が上方に突出するゴム ブッシュを取付け、両アッセンブリの連結時に、ゴムブッシュの先端テ−パ部が インナアッセンブリ側に形成されエア通路に連通する凹部に嵌合するように、エ アジョイント構造が構成されている。 Generally, as a tool changing device, an inner assembly (master plate) attached to an arm of a robot, an outer assembly (tool plate) to which a tool and the like are attached, the inner assembly and the outer assembly. It is known to have a locking means for removably locking (see, for example, US Pat. No. 4,696,524 and the drawings). By the way, in such a structure, the air passage in each assembly is also connected by the connection of both the assemblies, and the compressed air is supplied from the air source to the tool of the outer assembly. Then, in order to form an air passage through which air for controlling the tool flows, a rubber bush, which communicates with the air passage and has a tip taper protruding upward, is attached to the outer assembly side. The air joint structure is configured so that the taper tip portion of the rubber bush fits into a recess formed on the inner assembly side and communicating with the air passage.

【0003】 ところが、そのようなエアジョイント構造であると、ゴムブッシュの先端テ− パ部と凹部との嵌合は、先端テ−パ部がゴムであることから、嵌合時に容易変形 し易く、嵌合がうまくなされない場合がある。However, with such an air joint structure, since the tip taper portion is made of rubber, the tip taper portion of the rubber bush and the recess are easily deformed at the time of fitting. However, the fitting may not be done well.

【0004】 そのほかに、エアジョイント構造として、例えば図3に示すように、マスタプ レ−トA側のエア通路aに通じるエアプラグbと、該エアプラグbが嵌合しツ− ルプレ−トB側のエア通路cに通じる嵌合孔dとよりなる構造が知られている。 即ち、エアプラグbは、先端にテ−パ部eを有する円柱状の本体部fに環状凹溝 gが形成され、該環状凹溝gにOリングhが装着されてなり、嵌合孔dは、テ− パ形状の導入部iが、上記エアプラグbの本体部fに略匹敵する径の嵌合孔jに 連設されてなり、エアプラグbが嵌合孔dに嵌合されることで、エア通路a,c が接続されるようになっている。In addition, as an air joint structure, as shown in FIG. 3, for example, an air plug b communicating with an air passage a on the master plate A side, and an air plug b on which the air plug b is fitted are fitted on the tool plate B side. A structure composed of a fitting hole d communicating with the air passage c is known. That is, in the air plug b, an annular groove g is formed in a cylindrical main body portion f having a taper e at the tip, an O ring h is attached to the annular groove g, and the fitting hole d is The taper-shaped introduction part i is continuously provided in a fitting hole j having a diameter substantially equal to that of the main body part f of the air plug b, and the air plug b is fitted in the fitting hole d. The air passages a and c are connected.

【0005】[0005]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

ところが、そのようなものにおいては、テ−パ部eと導入部iの関係だけでは エアプラグbと嵌合孔dとの嵌合が十分にスム−ズに行われず、エア通路a,c の接続がスム−ズに行われないし、その嵌合の際嵌合孔dにおいて導入部iと嵌 合孔部jとの連設部分k(コ−ナ部)にエアプラグbのOリングhが頻繁に接触 するので、摩耗しやすいし、また、連結状態では、エアプラグbの本体部fが嵌 合孔dにOリングhを介して嵌合されるので、エアプラグbを嵌合孔dより分離 する際に,分離しにくい。 However, in such a case, the air plug b and the fitting hole d are not sufficiently smoothly fitted only by the relationship between the taper portion e and the introduction portion i, and the air passages a and c are connected. Is not smoothly performed, and the O-ring h of the air plug b is frequently provided at the connecting portion k (corner portion) of the introduction portion i and the fitting hole portion j in the fitting hole d during the fitting. Since they come into contact with each other, they easily wear, and in the connected state, the main body part f of the air plug b is fitted into the fitting hole d via the O-ring h, so that when the air plug b is separated from the fitting hole d. Moreover, it is difficult to separate.

【0006】 本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、上述した如き工具交換装置におい て、上記両プレ−トにおけるエア通路の接続、分離をスム−ズにすることができ る工具交換装置におけるエアジョイント構造を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above point, and in the tool changing device as described above, the tool changing device capable of connecting and disconnecting the air passages of both plates in a smooth manner. In order to provide an air joint structure in.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案は、装置本体に取付けられたマスタプレ−トと、工具が取付けられるツ −ルプレ−トと、上記両プレ−トをロックするロック手段とを有し、マスタプレ −トとツ−ルプレ−トとの連結によりマスタプレ−ト側のエア通路とツ−ルプレ −ト側のエア通路とが接続される工具交換装置におけるエアジョイント構造を前 提とする。 The present invention has a master plate attached to the main body of the apparatus, a tool plate to which a tool is attached, and a lock means for locking both the plates, and the master plate and the tool plate. The air joint structure in the tool changer in which the air passage on the master plate side and the air passage on the tool plate side are connected to each other by connection with the air joint structure is proposed.

【0008】 本発明は、上記両プレ−トの一方に、エア通路に連通する略円錐形状の嵌合孔 が形成される一方、他方に、上記嵌合孔に対応したテ−パ形状の先端部を有しエ ア通路に連通するエアプラグが設けられ、該エアプラグの外周に、上記嵌合孔の 内周面に当接するシ−ル材が装設されている。According to the present invention, a substantially conical fitting hole communicating with the air passage is formed in one of the plates, and on the other side, a tapered tip corresponding to the fitting hole is formed. An air plug having a portion and communicating with the air passage is provided, and a seal material that abuts the inner peripheral surface of the fitting hole is provided on the outer periphery of the air plug.

【0009】[0009]

【作用】 マスタ−プレ−トとツ−ルプレ−トの連結時に、一方のプレ−トの嵌合孔に、 他方のプレ−トのエアプラグが嵌合される。嵌合孔は略円錐形状で、エアプラグ の先端部がそれに対応するテ−パ形状であるので、嵌合孔へのエアプラグの嵌合 がスム−ズに行われ、両プレ−トのエア通路の接続がスム−ズになされる。When the master plate and the tool plate are connected, the air plug of the other plate is fitted into the fitting hole of the one plate. The fitting hole has a substantially conical shape, and the tip of the air plug has a corresponding taper shape, so that the air plug is smoothly fitted into the fitting hole, and the air passages of both plates are connected. The connection is made smoothly.

【0010】[0010]

【実施例】【Example】

以下、本考案の実施例を図面に沿って詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0011】 工具交換装置の連結解除状態を示す図1及び連結状態を示す図2において、1 は工具交換装置で、ロボットア−ム(図示省略)に連結されるマスタプレ−ト2 と、ツ−ル等が取付けられるツ−ルプレ−ト3とを備え、該両プレ−ト2,3は 互いにすばやく連結、連結解除がなされるように構成されている。In FIG. 1 showing the uncoupled state of the tool changer and FIG. 2 showing the coupled state, 1 is the tool changer, which is a master plate 2 connected to a robot arm (not shown), and a tool. A tool plate 3 to which a tool or the like is attached, and the plates 2 and 3 are configured to be quickly connected and disconnected from each other.

【0012】 上記マスタプレ−ト2は、マスタボディ11より突出する中央突部11aに3 つのボ−ル12(鋼球)を支持している。マスタボディ11には、小径孔15a と大径孔15bとが同軸状に連設されてなる貫通孔15が形成されており、該貫 通孔15の小径孔15a内をピストン16がスライド可能に嵌挿されている。す なわち、ピストン16は、貫通孔15の小径孔15a内をシ−ル材17(Oリン グ)を介して摺動可能に摺動するピストン本体部16aと、該ピストン本体部1 6aに一端部が連設され突部11aをシ−ル材18を介して貫通する軸部16b と、該軸部16bの他端部に連設されボ−ル12を半径方向外方に押すボ−ル駆 動部16cとを備え、例えば空気圧を受けて上下方向に往復運動する機能と、ボ −ル12を半径方向に往復運動させる往復カム機能とを有する。The master plate 2 supports three balls 12 (steel balls) on a central protrusion 11 a protruding from the master body 11. The master body 11 has a through hole 15 formed by coaxially connecting a small diameter hole 15a and a large diameter hole 15b. The piston 16 is slidable in the small diameter hole 15a of the through hole 15. It has been inserted. That is, the piston 16 includes a piston body 16a slidably sliding in the small diameter hole 15a of the through hole 15 through the seal material 17 (O ring), and the piston body 16a. A shaft portion 16b, one end portion of which is connected to the protrusion portion 11a through the seal member 18, and a shaft portion 16b, which is connected to the other end portion of the shaft portion 16b, pushes the ball 12 outward in the radial direction. And a reciprocating cam function for reciprocating the ball 12 in the radial direction.

【0013】 具体的に図示していないが、ボ−ル12は中央突部11aの外周面に設けられ た止め輪によって該中央突部11aより外れないようになっている。Although not specifically shown, the ball 12 is prevented from coming off the central projection 11a by a retaining ring provided on the outer peripheral surface of the central projection 11a.

【0014】 マスタボディ11の上面にはシ−ル材22が嵌挿される環状溝11aが形成さ れている。An annular groove 11 a into which the seal material 22 is fitted is formed on the upper surface of the master body 11.

【0015】 上記ボ−ル駆動部16cは、突部11a内をスライド可能に摺動する軸部16 bに一端部が連設され他端部側になるほど径が小さくなるテ−パコ−ン部16e と、該テ−パコ−ン部16eの他端部に連設された小径円筒状部16fと、該小 径円筒状部16fに連設されたテ−パ部16gとを有する。The ball drive portion 16c has a taper cone portion, one end of which is connected to a shaft portion 16b which slidably slides in the protrusion 11a and whose diameter decreases toward the other end. 16e, a small-diameter cylindrical portion 16f continuous with the other end of the taper cone portion 16e, and a taper portion 16g continuous with the small-diameter cylindrical portion 16f.

【0016】 また、ツ−ルプレ−ト3は、ツ−ルボディ21に、ボ−ル12と接触するボ− ル受け22が設けられてなる。ボ−ル受け22は環状で、その内周面にボ−ル1 2の接触面となるテ−パ面22aが形成されている。そして、ピストン16のボ −ル駆動部16cによってボ−ル12がボ−ル受け22のテ−パ面22aに押圧 付勢され、それによって両プレ−ト2,3をロックするロック手段Rが構成され ている。In the tool plate 3, a tool body 21 is provided with a ball receiver 22 that comes into contact with the ball 12. The ball receiver 22 has an annular shape, and a taper surface 22a serving as a contact surface of the ball 12 is formed on the inner peripheral surface of the ball receiver 22. Then, the ball driving portion 16c of the piston 16 presses and urges the ball 12 against the taper surface 22a of the ball receiver 22, thereby the locking means R for locking both plates 2 and 3 is provided. It is configured.

【0017】 また、ツ−ルボディ21には、エア通路23に連通し全体が略円錐形状の嵌合 孔24が形成され、また、マスタボディ11には、上記嵌合孔24に対応したテ −パ形状の先端テ−パ部26aを有しエア通路25に連通するエアプラグ26が 配設され。両プレ−ト2,3の連結時に、マスタボディ11のエアプラグ26が ツ−ルボディ21の嵌合孔24に嵌合して、ツ−ルを制御するための空気が流れ る空気通路27を形成するようになっている。エアプラグ26は、先端テ−パ部 26aに小径部26bを介して大径部26cが連設されてなり、該小径部の周囲 に、両プレ−ト2,3の連結時に嵌合孔24の内周面に当接するOリング28が 装設されている。Further, the tool body 21 is formed with a fitting hole 24 which communicates with the air passage 23 and has a substantially conical shape as a whole, and the master body 11 has a fitting hole 24 corresponding to the fitting hole 24. An air plug 26 having a pa-shaped tip taper portion 26a and communicating with the air passage 25 is provided. When the plates 2 and 3 are connected, the air plug 26 of the master body 11 is fitted into the fitting hole 24 of the tool body 21 to form an air passage 27 through which air for controlling the tool flows. It is supposed to do. The air plug 26 is formed by connecting a large diameter portion 26c to a tip taper portion 26a via a small diameter portion 26b. The large diameter portion 26c is provided around the small diameter portion when the plates 2 and 3 are connected to each other. An O-ring 28 that comes into contact with the inner peripheral surface is provided.

【0018】 なお、ツ−ルボディ21のボ−ル受け22の下側に周回溝21aが形成され、 該周回溝21aに止め輪29が装設され、ボ−ル受け22の抜け落ちが防止され ている。A peripheral groove 21 a is formed below the ball receiver 22 of the tool body 21, and a retaining ring 29 is installed in the peripheral groove 21 a to prevent the ball receiver 22 from falling off. There is.

【0019】 上記のように構成すれば、従来のもの(米国特許第4,696,524 号明細書および 図面参照)と同様の動作を行うが、マスタプレ−ト2とツ−ルプレ−ト3とを連 結させる場合には、マスタボディ11に形成された空気供給通路31を通じてピ ストン16(ピストン本体部16a)上面に空気圧が作用すると、ピストン16 が下降し、ボ−ル駆動部16cのテ−パ面(テ−パコ−ン部16e)がボ−ル1 2に接触してボ−ル12を半径方向外方に押圧付勢する。このとき、空気圧によ って下方に押付けられるテ−パ面によってボ−ル12の外周面が押されるので、 テ−パ面によるいわゆるクサビ効果によって、ボ−ル12が所定位置となるまで 半径方向外方に移動せしめられる。With the above-described structure, the same operation as the conventional one (see US Pat. No. 4,696,524 and the drawings) is performed, but the master plate 2 and the tool plate 3 are connected. In this case, when air pressure acts on the upper surface of the piston 16 (piston body 16a) through the air supply passage 31 formed in the master body 11, the piston 16 descends and the taper surface of the ball drive unit 16c ( The taper cone portion 16e) comes into contact with the balls 12 and urges the balls 12 outward in the radial direction. At this time, since the outer peripheral surface of the ball 12 is pressed by the taper surface pressed downward by the air pressure, the so-called wedge effect of the taper surface causes the radius of the ball 12 to reach a predetermined position. It can be moved outward in the direction.

【0020】 そのため、ボ−ル受け22のテ−パ面22aにボ−ル12より作用する押圧力 によって、ツ−ルプレ−ト3が上方に付勢され、ツ−ルプレ−ト3の上側連結端 面がマスタプレ−ト2の下側連結端面に接触するまで移動することになる。Therefore, the tool plate 3 is urged upward by the pressing force acting on the taper surface 22 a of the ball receiver 22 from the ball 12, and the tool plate 3 is connected to the upper side. The end surface moves until it contacts the lower connecting end surface of the master plate 2.

【0021】 このとき、円錐形状の嵌合孔24に、該嵌合孔24に対応したテ−パ形状の先 端テ−パ部26aを有するエアプラグ26が嵌合されるようになっているので、 嵌合孔24と先端テ−パ26aとの形状の関係により、嵌合孔24に対してエア プラグ26がセンタリングされてスム−ズに嵌合される。これらの嵌合によって エア通路23,25の接続がなされるので、少々ラフな動きであっても、エア通 路23,25の接続がスム−ズになされ、エアジョイント部分においてシ−ル性 の確保に要する部品は、エアプラグ26とOリング28とだけであるので、構造 が簡単である。At this time, the air plug 26 having the taper-shaped front end taper portion 26 a corresponding to the fitting hole 24 is fitted into the conical fitting hole 24. Due to the shape relationship between the fitting hole 24 and the tip taper 26a, the air plug 26 is centered in the fitting hole 24 and fitted smoothly. Since the air passages 23 and 25 are connected by these fittings, even if the movement is a little rough, the connection between the air passages 23 and 25 can be made smooth and the air joint portion can be sealed. Since the air plug 26 and the O-ring 28 are the only parts required to be secured, the structure is simple.

【0022】 また、この接続時における反発力は、嵌合孔24の開き角度をαとすると、O リング28の潰し圧力のsin(α/2)となり、小さくなるが、接続しろはOリング 28の潰ししろの1/sin(α/2)となり、大きくなる。また、このような反発力が 作用するので、Oリング28は居着きにくくなる。さらに、従来構造のように、 Oリング28が、両プレ−ト2,3の連結時にコ−ナ部(例えば図3の連設部分 j参照)などと接触することがなく、長寿命となる。それに加えて、嵌合孔24 とエアプラグ26とのクリアランスにもよるが、それを少なくすると、高い耐圧 性が得られる。Further, the repulsive force at the time of this connection becomes sin (α / 2) of the crushing pressure of the O-ring 28 when the opening angle of the fitting hole 24 is α, and becomes small, but the connection margin is the O-ring 28. It becomes 1 / sin (α / 2) of the crushing margin of and becomes larger. Further, since such a repulsive force acts, the O-ring 28 is hard to settle. Further, unlike the conventional structure, the O-ring 28 does not come into contact with the corner portion (for example, see the continuous portion j in FIG. 3) when the plates 2 and 3 are connected to each other, and the life is long. .. In addition to this, depending on the clearance between the fitting hole 24 and the air plug 26, if it is reduced, high pressure resistance can be obtained.

【0023】 さらに、両プレ−ト2,3の連結を解除する場合には、ピストン本体部16a の下側に、マスタボディ11に形成された空気通路32を通じて空気圧を作用さ せ、ピストン16を上昇させることで、ボ−ル12が半径方向内方に移動して、 連結が解除される。このとき、大径のピストン本体部16aの下側に小径の軸部 16bを連設しているので、ピストン16を上昇させる際に、空気圧を作用させ るピストン本体部16aの下面は大きな受圧面積を確保することが可能となり、 ピストン16の上昇を、ピストン16の下降の場合と同様に大きな力でもって行 うことができる。Further, when the plates 2 and 3 are disconnected from each other, air pressure is applied to the lower side of the piston body 16a through the air passage 32 formed in the master body 11 to move the piston 16 into place. By raising, the ball 12 moves inward in the radial direction and the connection is released. At this time, since the small-diameter shaft portion 16b is continuously provided below the large-diameter piston main body 16a, the lower surface of the piston main body 16a that exerts air pressure when the piston 16 is raised has a large pressure receiving area. Therefore, the piston 16 can be raised with a large force as in the case of lowering the piston 16.

【0024】 このとき、嵌合孔24に対して、エアプラグ26が一定の相対位置関係を保持 しつつ嵌合が解除されるので、エアプラグ26が嵌合孔24の略中心位置を保持 して、スム−ズに分離して、嵌合が解除される。At this time, the air plug 26 is released from the fitting hole 24 while maintaining a constant relative positional relationship, so that the air plug 26 holds the substantially central position of the fitting hole 24. It is separated into smooth and the fitting is released.

【0025】[0025]

【考案の効果】[Effect of the device]

本考案は、上記のように、略円錐形状の嵌合孔と、該嵌合孔に対応したテ−パ 形状の先端部を有し外周に上記嵌合孔の内周面に当接するシ−ル材が装設されて いるエアプラグとの嵌合によりエア通路を形成するようにしたから、簡単な構造 で、エア通路の接続をスム−ズに行うことができる。 As described above, the present invention has a substantially conical fitting hole, and a taper-shaped tip end portion corresponding to the fitting hole, and a sheath which contacts the inner peripheral surface of the fitting hole on the outer circumference. Since the air passage is formed by fitting with the air plug provided with the ruler material, the air passage can be connected smoothly with a simple structure.

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

【図1】マスタプレ−トとツ−ルプレ−トとが連結した
状態の縱断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a master plate and a tool plate are connected to each other.

【図2】マスタプレ−トとツ−ルプレ−トとが連結解除
した状態の縱断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the master plate and the tool plate are disconnected from each other.

【図3】従来のエアジョイント構造の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of a conventional air joint structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 工具交換装置 2 マスタプレ−ト 3 ツ−ルプレ−ト 23,25 エア通路 24 嵌合孔 26 エアプラグ 26b 小径部 28 シ−ル材 R ロック手段 1 Tool changer 2 Master plate 3 Tool plate 23,25 Air passage 24 Fitting hole 26 Air plug 26b Small diameter part 28 Seal material R Locking means

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 【請求項1】 ロボットのア−ム等に取付けられたマス
タプレ−トと、工具が取付けられるツ−ルプレ−トと、
上記両プレ−トをロックするロック手段とを有し、マス
タプレ−トとツ−ルプレ−トとの連結によりマスタプレ
−ト側のエア通路とツ−ルプレ−ト側のエア通路とが接
続される工具交換装置におけるエアジョイント構造にお
いて、 上記両プレ−トの一方に、エア通路に連通する略円錐形
状の嵌合孔が形成される一方、他方に、上記嵌合孔に対
応したテ−パ形状の先端部を有しエア通路に連通するエ
アプラグが設けられ、該エアプラグの外周に、上記嵌合
孔の内周面に当接するシ−ル材が装設されていることを
特徴とする工具交換装置におけるエアジョイント構造。
[Claims for utility model registration] [Claim 1] A master plate attached to an arm or the like of a robot, and a tool plate to which a tool is attached,
The master plate and the tool plate are connected to each other so that the air passage on the master plate side and the air passage on the tool plate side are connected to each other by connecting the master plate and the tool plate. In the air joint structure of the tool changer, a substantially conical fitting hole communicating with the air passage is formed in one of the plates, and a taper shape corresponding to the fitting hole in the other. A tool changer characterized in that an air plug having a tip end portion of the above-mentioned Air joint structure in equipment.
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