JPH052887U - 工具交換装置におけるエアジヨイント構造 - Google Patents

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。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

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。

【０００２】

【従来の技術】

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。

【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。

【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。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

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。

【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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

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。

【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。

【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。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に沿って詳細に説明する。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００２５】

【考案の効果】

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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【図３】従来のエアジョイント構造の説明図である。

【符号の説明】

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

Claims (1)

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。