凸型部件及工具交換裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種凸型部件及工具交換裝置，有利于實(shí)現(xiàn)小型化且能夠防止接近傳感器受損。在凸型部件(12)中設(shè)有凸輪(27)和氣缸部(26)，凸輪(27)在與凹型部件(16)接合的接合位置和解除該接合的解除位置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，氣缸部(26)使凸輪(27)向接合位置和解除位置轉(zhuǎn)動(dòng)，第一接近傳感器(41)和第二接近傳感器(42)組裝在氣缸部(26)的氣缸側(cè)壁(31a)上，第一、第二接近傳感器(41、42)的第一、第二檢測(cè)面(41a、42a)向氣缸室(31)內(nèi)外露，第一檢測(cè)面(41a)配置在與凸輪(27)位于解除位置時(shí)的活塞(32)面對(duì)的位置上，第二檢測(cè)面(42a)配置在與凸輪(27)位于接合位置時(shí)的活塞(32)面對(duì)的位置上。
【專利說(shuō)明】
凸型部件及工具交換裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及凸型部件及工具交換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為應(yīng)用于各種器械、例如工業(yè)用機(jī)器人的工具交換裝置，公知有包括安裝在機(jī)器人一側(cè)的凸型部件和安裝在工具一側(cè)的凹型部件的裝置(例如，專利文獻(xiàn)I)。凸型部件包括形成有突起部的凸型主體以及安裝在凸型主體內(nèi)的氣缸部。在突起部?jī)?nèi)安裝有被氣缸部運(yùn)行的多個(gè)凸輪。各凸輪在從突起部突出而接合在設(shè)有凹型部件的接合部件的接合位置和解除與接合部件的接合并收納在突起部?jī)?nèi)的解除位置之間移動(dòng)。在凹型部件中形成有突起部能夠插入的結(jié)合孔，在該結(jié)合孔的內(nèi)周面上設(shè)置的開(kāi)口的里面設(shè)有接合部件。在工具交換裝置中，通過(guò)在突起部被插入在結(jié)合孔的狀態(tài)下各凸輪與接合部件相接合，由此凸型部件和凹型部件相結(jié)合。另外，通過(guò)各凸輪解除與接合部件的接合，由此凸型部件和凹型部件相分離。如此，工具交換裝置能夠?qū)Π惭b于工業(yè)用機(jī)器人的工具進(jìn)行交換。
[0003]在工具交換裝置中，為了防止工業(yè)用機(jī)器人在不完整的結(jié)合狀態(tài)下進(jìn)行動(dòng)作，針對(duì)凸輪是處于接合位置還是處于解除位置，在每個(gè)凸輪均設(shè)置兩個(gè)接近傳感器來(lái)分別進(jìn)行檢測(cè)。在該情況下，其中一個(gè)接近傳感器面對(duì)接合位置的凸輪，另一接近傳感器面對(duì)解除位置的凸輪。另外，還公知的有在將其中一個(gè)接近傳感器面對(duì)接合位置的凸輪、另一接近傳感器面對(duì)解除位置的凸輪時(shí)的設(shè)置在面對(duì)氣缸部的活塞位置的結(jié)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)2)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I特開(kāi)2012-250327號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2特開(kāi)平5-301186號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0009]在如上所述在每個(gè)凸輪中設(shè)置兩個(gè)接近傳感器的結(jié)構(gòu)中，難以實(shí)現(xiàn)凸型部件的小型化。另外，在面對(duì)凸輪的方式設(shè)置接近傳感器的情況下，由于凸輪露出在外部，所以必須至少將接近傳感器的檢測(cè)面等的一部分露出于外部，這樣可能會(huì)損傷接近傳感器。
[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有利于小型化且能夠防止接近傳感器的損傷的凸型部件以及工具交換裝置。
[0011 ]解決技術(shù)課題的技術(shù)手段
[0012]本發(fā)明的凸型部件為自動(dòng)工具交換裝置的凸型部件，其安裝在器械的主體側(cè)，且與安裝于工具側(cè)的凹型部件結(jié)合，其特征在于，所述凸型部件包括:氣缸部，所述氣缸部包括:活塞;氣缸室，收納所述活塞;活塞連桿，所述活塞連桿的一端與所述活塞結(jié)合，通過(guò)所述活塞在所述氣缸室內(nèi)的往復(fù)移動(dòng)，所述活塞連桿進(jìn)行前進(jìn)和后退；凸輪，與所述凹型部件的接合部件相對(duì)應(yīng)而設(shè)置，且在與所述接合部件相接合的接合位置和解除所述接合的解除位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)自如，通過(guò)所述活塞連桿的前進(jìn)和后退，向所述接合位置和所述解除位置轉(zhuǎn)動(dòng);第一接近傳感器，向所述氣缸室內(nèi)外露第一檢測(cè)面，且配置在與所述凸輪位于所述解除位置時(shí)的所述活塞面對(duì)的位置上，用于檢測(cè)是否存在位于所述第一檢測(cè)面的前面的活塞；第二接近傳感器，向所述氣缸室內(nèi)外露第二檢測(cè)面，且配置在與所述凸輪位于所述接合位置時(shí)的所述活塞面對(duì)的位置上，用于檢測(cè)是否存在位于所述第二檢測(cè)面的前面的活塞。
[0013]另外，本發(fā)明的工具交換裝置包括上述的凸型部件和凹型部件。
[0014]發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，由于第一接近傳感器的第一檢測(cè)面向氣缸室內(nèi)外露，且配置在與凸輪位于解除位置時(shí)的活塞面對(duì)的位置上，用于檢測(cè)是否存在位于第一檢測(cè)面的前面的活塞，且第二接近傳感器的第二檢測(cè)面向氣缸室內(nèi)外露，且配置在與凸輪位于接合位置時(shí)的活塞面對(duì)的位置上，用于檢測(cè)是否存在位于第二檢測(cè)面的前面的活塞，因此，接近傳感器不會(huì)露出于外部，能夠防止接近傳感器受損。另外，只要是針對(duì)活塞設(shè)置第一傳感器和第二傳感器就可以，所以能夠減少接近傳感器的個(gè)數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)凸型部件以及工具交換裝置的小型化。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為包括本發(fā)明實(shí)施方式工具交換裝置的工業(yè)用機(jī)器人的概略立體圖；
[0017]圖2為表示凸型部件剖面的剖面圖；
[0018]圖3為表示凹型部件剖面的剖面圖；
[0019]圖4為用于說(shuō)明向安裝板的第一和第二接近傳感器的安裝的立體圖；
[0020]圖5為用于說(shuō)明向氣缸部的第一和第二接近傳感器的安裝狀態(tài)的立體圖；
[0021 ]圖6為表示凸型部件和凹型部件結(jié)合狀態(tài)的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1所示的工具交換裝置10包括:凸型部件12，作為工業(yè)用機(jī)器人的主體固定在臂11的前端；凹型部件16，固定在工具14上。臂11和凸型部件12、以及工具和凹型部件16是通過(guò)未圖示的連接件例如螺釘以可裝卸的方式被連接。在圖中，作為工具14表示有點(diǎn)焊接槍，可準(zhǔn)備安裝凹型部件16狀態(tài)的多個(gè)不同的工具14。臂11和工具14能夠通過(guò)工具交換裝置10結(jié)合且能夠分離，由此工具14能夠自由地進(jìn)行交換。在凸型部件12上連接有控制部15，通過(guò)該控制部15，凸型部件12和凹型部件16的結(jié)合和分離被控制。
[0023]在凸型部件12中，在其安裝面12a上設(shè)有定位銷18，且在中央設(shè)有突起部20。而在凹型部件16中，在其安裝面16a上開(kāi)有定位孔22，且在中央設(shè)有結(jié)合孔23。在進(jìn)行結(jié)合時(shí)，定位銷18插入于定位孔22中，由此凸型部件12相對(duì)于凹型部件正確地被定位，由此突起部20插入于結(jié)合孔23中。在將突起部20插入結(jié)合孔23的狀態(tài)下，如后面詳述，通過(guò)使接合機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)作，由此對(duì)凸型部件12和凹型部件16進(jìn)行固定。另一方面，在解除基于接合機(jī)構(gòu)的固定后，通過(guò)使臂11向使凸型部件12離開(kāi)凹型部件16的方向移動(dòng)，由此，能夠從臂11中分離工具。
[0024]如圖2所示，凸型部件12包括凸型主體25、設(shè)置在該凸型主體25上的氣缸部26、以及凸輪27。凸型主體25的一個(gè)面形成為如上所述地設(shè)有定位銷18、突起部20的安裝面12a。氣缸部26和凸輪27與作為設(shè)置在凹型部件16的接合部件的鎖定銷28(參照?qǐng)D3)—起形成使凸型部件12和凹型部件16的結(jié)合進(jìn)行固定的接合機(jī)構(gòu)。凸型部件25的另一個(gè)面被蓋板29覆至
ΠΠ ο
[0025]氣缸部26為用于移動(dòng)凸輪27的氣缸，包括氣缸室31、收納在該氣缸室31內(nèi)的活塞32、結(jié)合在該活塞32的活塞連桿33。氣缸室31由與凸型主體一體形成的氣缸側(cè)壁31a和底板部31b、以及頭蓋31c形成。形成氣缸管的氣缸側(cè)壁31a形成為圓筒狀，形成連桿蓋的底板部31b在對(duì)氣缸室31內(nèi)部保持氣密狀態(tài)的同時(shí)使活塞連桿33貫通在其中，頭蓋31c氣密性地堵塞氣缸室31的上端部。
[0026]活塞32為圓筒狀，活塞32在軸心方向(圖中為上下方向)上自由移動(dòng)?；钊?2例如由招材制成。該活塞32在如圖2所不地移動(dòng)至氣缸室31下部的弟一位置和如圖6所不地移動(dòng)至氣缸室31上部的第二位置之間，如后面記述那樣由空氣壓力來(lái)進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)。第一位置是將凸輪27移動(dòng)到如后面記述那樣解除與鎖定銷28的接合的解除位置，第二位置是將凸輪27移動(dòng)到與鎖定銷28接合的接合位置。
[0027]在氣缸側(cè)壁31a上設(shè)有貫通于其中的第一供排氣口35a和第二供排氣口 35b。第一供排氣口 35a在氣缸室31內(nèi)開(kāi)口在比第一位置的活塞32更靠下一側(cè)，第二供排氣口 35b在氣缸室31內(nèi)開(kāi)口在比第二位置的活塞32更靠上一側(cè)。第一供排氣口 35a和第二供排氣口 35b通過(guò)圖中未示出的管道與供排氣機(jī)構(gòu)連接。由此，通過(guò)第一供排氣口 35a和第二供排氣口 35b的其中一個(gè)向氣缸室31內(nèi)送入空氣，通過(guò)另一個(gè)向氣缸室31外排出空氣，從而使活塞移動(dòng)到第一位置或第二位置。另外，線圈彈簧37給活塞32向第二位置的彈力。在將活塞32移動(dòng)到第一位置時(shí)，使活塞抵抗該線圈彈簧37的彈力而由空氣壓來(lái)進(jìn)行移動(dòng)。
[0028]在作為氣缸室31的壁部的氣缸側(cè)壁31a，設(shè)有貫通該氣缸側(cè)壁31a的傳感器孔38和傳感器孔39。在將第一接近傳感器41插入在傳感器孔38且將第二接近傳感器42插入在傳感器孔39的狀態(tài)下，第一接近傳感器41、第二接近傳感器42通過(guò)安裝板43安裝在凸型主體25上。第一接近傳感器41、第二接近傳感器42是用于檢測(cè)活塞32的位置，以便檢測(cè)凸輪處于解除位置和接合位置的哪一種位置。第一接近傳感器41的第一檢測(cè)面41a暴露于氣缸室31內(nèi)，并第一接近傳感器41配置于其第一檢測(cè)面41a面對(duì)位于第一位置的活塞32的位置。同樣，第二接近傳感器42的第二檢測(cè)面42a暴露于氣缸室31內(nèi)，并第二接近傳感器42配置于其第二檢測(cè)面42a面對(duì)位于第二位置的活塞32的位置。第一接近傳感器41、第二接近傳感器42以非接觸的方式檢測(cè)是否存在位于第一檢測(cè)面41a、第二檢測(cè)面42a前面的活塞32。
[0029]在實(shí)施例中，為了以非接觸的方式檢測(cè)由鋁材制成的活塞32，作為第一接近傳感器41、第二接近傳感器42使用高頻振蕩型(誘導(dǎo)型)接近傳感器。第一接近傳感器41、第二接近傳感器42只要是能夠以非接觸的方式檢測(cè)是否存在活塞32，就不限制檢測(cè)方式。第一接近傳感器41、第二接近傳感器42連接在控制部15，該第一接近傳感器41、第二接近傳感器42的檢測(cè)結(jié)果分別被輸送到控制部15。后面將詳細(xì)記述第一接近傳感器41、第二接近傳感器42相對(duì)于凸型主體25的安裝。
[0030]第一接近傳感器41、第二接近傳感器42安裝在凸型主體25而形成為收納在凸型部件12的結(jié)構(gòu)。因此，第一接近傳感器41、第二接近傳感器42不會(huì)露出于外部，不會(huì)存在這些傳感器受損的擔(dān)憂。另外，由于由第一接近傳感器41、第二接近傳感器42檢測(cè)活塞32的位置，所以在如本實(shí)施那樣設(shè)有多個(gè)凸輪27的情況下，兩個(gè)接近傳感器41、42就足夠，能夠?qū)ν剐筒考?2以及工具交換裝置10的小型化做貢獻(xiàn)。
[0031]安裝板43由SUS304(不銹鋼)制成。如此，通過(guò)將安裝板43由SUS304制成，由此與由鋁材制成的情況相比，能夠減少與輸出于第一接近傳感器41、第二接近傳感器42的檢測(cè)信號(hào)相重疊的干擾，在防止誤檢測(cè)方面是有利的。
[0032]關(guān)于活塞連桿33，其基端連接于活塞32，其前端側(cè)貫通地板部31b而向突起部20內(nèi)突出。該活塞連桿33隨著氣缸室31內(nèi)的活塞32的往復(fù)移動(dòng)，在軸心方向上進(jìn)行前進(jìn)和后退。向突起部20內(nèi)突出的活塞連桿33部分周面上固定有圓筒狀的外筒部44，外筒部44與活塞連桿33—體地移動(dòng)。在外筒部44的前端口徑比基端口徑大。另外，在活塞連桿33的前端形成有比連桿主體33a的口徑大的大口徑部33b。
[0033]在外筒部44和大口徑部33b之間配置有用于凸輪27轉(zhuǎn)動(dòng)的第一滑動(dòng)部件45和第二滑動(dòng)部件46。第一滑動(dòng)部件45和第二滑動(dòng)部件46均呈在大致圓盤形的中心形成有孔的環(huán)圈狀，連桿主體33a通于其中心孔。第一滑動(dòng)部件45配置在外筒部44 一側(cè)，且通過(guò)外筒部44該第一滑動(dòng)部件45向活塞連桿33基端方向的移動(dòng)被限制。另外，在外筒部44和第一滑動(dòng)部件45之間配置有使第一滑動(dòng)部件45向活塞連桿33的前端方向給彈力的線圈彈簧47。第二滑動(dòng)部件46配置在大口徑部33b—側(cè)，且通過(guò)大口徑部33b該第二滑動(dòng)部件46向活塞連桿33前端方向的移動(dòng)被限制。凸輪27通過(guò)該第一滑動(dòng)部件45和第二滑動(dòng)部件46被夾持。通過(guò)該夾持力能夠防止不依于活塞連桿33的前進(jìn)和后退的凸輪27的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0034]在活塞連桿33的外周配置有多個(gè)凸輪27，在本實(shí)施例中，3個(gè)凸輪27等間隔地配置在以活塞連桿33為中心的圓周上。在凸輪27中，滑動(dòng)部48和接合部49一體形成而大致呈T字狀，該滑動(dòng)部48為具有適當(dāng)厚度的板狀，接合部49形成在該滑動(dòng)部48的一端，且在滑動(dòng)部48的厚度方向(垂直于紙面)上形成得較長(zhǎng)。該凸輪27通過(guò)貫通于滑動(dòng)部48厚度方向的支撐軸50以能夠向突起部20自由轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被安裝。軸50朝向垂直于活塞連桿33軸心方向配置。凸輪27在如圖2所示地收納在突起部20內(nèi)且解除與凹型部件16的鎖定銷28的接合的解除位置和如圖6所示地從突起部20—部分突出且與鎖定銷進(jìn)行接合的接合位置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0035]滑動(dòng)部48包括在凸輪27處于解除位置時(shí)朝向活塞連桿33—側(cè)的第一滑動(dòng)面48a，以及在接合部49的相反側(cè)與第一滑動(dòng)面48a相連的第二滑動(dòng)面48b。第一滑動(dòng)面48a為凹狀彎曲，第二滑動(dòng)面48b呈平坦?fàn)睢Ａ硗?，在接合?9和第二滑動(dòng)面48b之間，形成有與第二滑動(dòng)面48b大致垂直的平坦面。接合部49的外側(cè)凸?fàn)顝澢?，該外周面形成為與鎖定銷28接合的接合面49a。
[0036]在第一滑動(dòng)面48a上，通過(guò)線圈彈簧47的彈力壓接有第一滑動(dòng)部件45。通過(guò)基于該線圈彈簧47的彈力的第一滑動(dòng)部件45的擠壓，凸輪以將其第二滑動(dòng)面48b與第二滑動(dòng)部件46接觸的狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，由此，凸輪27以完全收納在突起部20內(nèi)的狀態(tài)下被保持。在活塞32從第一位置向第二位置移動(dòng)時(shí)，通過(guò)伴隨該移動(dòng)的第二滑動(dòng)部件46的移動(dòng)，第二滑動(dòng)面48b被擠壓，由此，凸輪27從解除位置移動(dòng)到接合位置。另外，在活塞32從第二位置向第一位置移動(dòng)時(shí)，通過(guò)伴隨該移動(dòng)的第一滑動(dòng)部件45的移動(dòng)，第一滑動(dòng)面48a被擠壓，由此，凸輪27從接合位置移動(dòng)到解除位置。另外，如上所述，凸輪27通過(guò)伴隨活塞32的第一位置和第二位置之間往復(fù)移動(dòng)的活塞連桿33的前進(jìn)和后退，在解除位置和接合位置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0037]如圖3所示，凹型部件16包括凹型主體51、作為固定在凹型主體51上的接合部件的鎖定銷28。在凹型主體51中形成有貫通該凹型主體51的結(jié)合孔23。另外，在凹型部件16的一個(gè)面上，如上所述地形成為開(kāi)有定位孔22的安裝面16a。在結(jié)合孔23的內(nèi)周面中、在與各凸輪27的位置相對(duì)應(yīng)的部分設(shè)有開(kāi)口，在該開(kāi)口里面分別設(shè)有鎖定銷28ο鎖定銷28呈圓柱狀，與凸輪27的軸50平行設(shè)置。在各鎖定銷28中，分別接合轉(zhuǎn)動(dòng)到接合位置的凸輪27的接合面49a。由此，凸型部件12和凹型部件16結(jié)合。另外，接合部件并不限于圓柱狀的鎖定銷28。
[0038]如圖4所示，第一接近傳感器41具有圓筒形框體，其前端形成為第一檢測(cè)面41a。另夕卜，從第一接近傳感器41的后端引出用于根據(jù)第一檢測(cè)面41a的檢測(cè)狀態(tài)輸出檢測(cè)信號(hào)的導(dǎo)線41b。同樣，第二接近傳感器42圓筒形的框體前端形成為第二檢測(cè)面42a，從該第二接近傳感器42的后端引出有導(dǎo)線42b。
[0039]在安裝板43中，以與傳感器孔38、39相同的中心間隔形成有保持孔61、62。第一接近傳感器41和第二接近傳感器42通過(guò)將其外周面上形成的凸螺紋41c、42c與形成在保持孔61、61內(nèi)周面的凹螺紋61&、62&螺紋結(jié)合，組裝在安裝板43上。在組裝時(shí)，在凸螺紋41(3、420上分別適當(dāng)卷上密封帶(帶狀密封部件)后在與凹螺紋61a、62a螺紋結(jié)合。由此，填埋安裝板43和第一接近傳感器41、第二接近傳感器42之間的間隙而保持氣密性。另外，從安裝板43外露的多余的密封帶64被去除。另外，通過(guò)擰緊分別與凸螺紋41c、42c螺紋結(jié)合的螺母來(lái)使第一接近傳感器41、第二接近傳感器42和保持孔61、62之間的螺紋結(jié)合不松弛。
[0040]然而，如果第一接近傳感器41、第二接近傳感器42突出于氣缸室31內(nèi)，則不僅有礙于活塞32的移動(dòng)動(dòng)作，且會(huì)破損第一接近傳感器41、第二接近傳感器42以及活塞32。因此，有必要以將第一接近傳感器41、第二接近傳感器42不突出于氣缸室31內(nèi)的狀態(tài)進(jìn)行安裝。另一方面，第一接近傳感器41、第二接近傳感器42需要安裝成:與其分別相對(duì)的位置的活塞32的周面和第一、第二檢測(cè)面41a、42a之間的距離小于規(guī)定動(dòng)作距離(檢測(cè)距離)。在本實(shí)施例中所使用的第一接近傳感器41和第二接近傳感器42的規(guī)定動(dòng)作距離(檢測(cè)距離)為
0.55mm程度。第一、第二檢測(cè)面41a、42a需要組裝成從氣缸室31的內(nèi)周面稍微向傳感器孔38、39內(nèi)進(jìn)入的狀態(tài)。另外，接近傳感器的規(guī)定動(dòng)作距離是以檢測(cè)面為準(zhǔn)使標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)體向其垂直方向接近時(shí)，接近傳感器進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的距離，該距離并未考慮溫度變化、電壓變動(dòng)等。[0041 ]在向安裝板43安裝第一接近傳感器41和第二接近傳感器42的同時(shí)以第一、第二接近傳感器41、42不突出于氣缸室31內(nèi)、且第一、第二檢測(cè)面41a、42a與活塞32的周面之間的距離呈適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)進(jìn)行調(diào)整。另外，通過(guò)將安裝板43組裝在氣缸側(cè)壁31a，由此無(wú)需進(jìn)行在安裝氣缸側(cè)壁31a后進(jìn)行使第一、第二接近傳感器41、42不突出于氣缸室31內(nèi)的調(diào)整和第一、第二檢測(cè)面41a、42a與活塞32的周面之間距離的調(diào)整。
[0042]在本實(shí)施例中，向安裝板43安裝第一接近傳感器41和第二接近傳感器42的組裝是在將安裝板43固定在夾具67的狀態(tài)進(jìn)行。在該夾具67的平坦的上表面上以與傳感器孔38、39相同中心間隔設(shè)有一對(duì)調(diào)整孔68。該調(diào)整孔68的深度形成為第一、第二接近傳感器41、42應(yīng)從安裝板43穿出的長(zhǎng)度。即，調(diào)整孔68的深度是根據(jù)上述的規(guī)定動(dòng)作距離和氣缸側(cè)壁31a的厚度來(lái)決定的，比氣缸側(cè)壁31a的厚度稍短。在組裝時(shí)，將保持孔61、62重疊于一對(duì)調(diào)整孔68的狀態(tài)下，用螺釘將安裝板43固定在夾具67的上表面上。
[0043]在如上所述地固定在夾具67的安裝板43的保持孔61、62上，插入卷上密封帶64的第一接近傳感器41和第二接近傳感器42，使凸螺紋41c、42c與凹螺紋61a、62a螺紋結(jié)合。而且，第一接近傳感器41和第二接近傳感器42突出而抵接調(diào)整孔68的底部的狀態(tài)下擰緊螺母65。然后，從夾具67取出安裝板43。如此可獲得組裝有檢測(cè)面41a、42a—側(cè)的突出長(zhǎng)度被調(diào)整的第一、第二接近傳感器41、42的安裝板43。
[0044]如圖5所示，在凸型主體25的氣缸側(cè)壁31a上，形成有將凸型主體25外周面的一部分做成平坦的安裝面71 ο關(guān)于傳感器孔38、39，其一端開(kāi)口在安裝面71上，另一端開(kāi)口在氣缸室31的內(nèi)面。傳感器孔38、39的內(nèi)徑與第一接近傳感器41、第二接近傳感器42前端部的外徑相同，或稍大一些。將從第一接近傳感器41、第二接近傳感器42的安裝板43突出的部分分別插入在相應(yīng)的傳感器孔38、39，在該狀態(tài)下，安裝板43通過(guò)螺釘57被固定在安裝面71上。由此，組裝成第一、第二接近傳感器41、42不突出于氣缸室31內(nèi)、且第一、第二檢測(cè)面41a、42a與活塞32的周面之間的距離呈適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。因此，在新組裝時(shí)或者進(jìn)行維修時(shí)等，無(wú)需為了調(diào)整第一、第二接近傳感器41、42的組裝狀態(tài)而打開(kāi)氣缸室31或拆卸活塞32。另外，也不會(huì)發(fā)生進(jìn)行調(diào)整時(shí)使第一、第二接近傳感器41、42與活塞32接觸而發(fā)生破損。
[0045]另外，各O型環(huán)72為用于保持安裝板43和安裝面71之間的氣密性的環(huán)。在安裝板43的安裝面71—側(cè)的面上且在用于使第一、第二接近傳感器41、42突出的開(kāi)口的周圍分別形成有凹槽(省略圖示)。0型環(huán)72分別嵌入于這些凹槽中，并在安裝板43和安裝面71之間被壓縮。
[0046]下面，對(duì)于如上構(gòu)成的工具交換裝置10的作用進(jìn)行說(shuō)明。在將工具14與臂11相結(jié)合時(shí)，通過(guò)臂11的移動(dòng)，使凸型部件12的安裝面12a與凹型部件16的安裝面16a相對(duì)應(yīng)。在該狀態(tài)下，由供排氣機(jī)構(gòu)向第二供排氣口 35b供給空氣，且從第二供排氣口 35a排出空氣。通過(guò)該供排氣，在氣缸室31內(nèi)頭蓋31c側(cè)的壓力比活塞32側(cè)大，通過(guò)該壓力，活塞抵抗線圈彈簧37的彈力而向底板部31b—側(cè)移動(dòng)，S卩，活塞32下降。
[0047]伴隨該活塞32的下降，活塞連桿33和外筒部44下降，在與外筒部44之間配置有線圈彈簧47的第一滑動(dòng)部件45對(duì)凸輪27的第一滑動(dòng)面48a向下方擠壓。通過(guò)該擠壓，凸輪27以軸50為中心向圖2中的順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。且，在活塞32下降至第一位置時(shí)，凸輪27處于解除位置。如此，處于各凸輪27收納于突起部20內(nèi)的狀態(tài)。
[0048]如上所述，在活塞32移動(dòng)到第一位置時(shí)，處于活塞32的周面面對(duì)第一接近傳感器41的第一檢測(cè)面41a的狀態(tài)。由此，輸出至第一接近傳感器41的檢測(cè)信號(hào)發(fā)生變化。通過(guò)該檢測(cè)信號(hào)的變化，控制部15檢測(cè)到與活塞32聯(lián)動(dòng)的凸輪27處于解除位置的情況。
[0049]在凸輪27處于解除位置的情況被控制部15檢測(cè)時(shí)，凸型部件12向凹型部件16移動(dòng)，直到安裝面12a與安裝面16a抵接，由此如圖6所示地處于將突起部20插入結(jié)合孔23的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，從供排氣機(jī)構(gòu)向第一供排氣口 35a供給空氣，且從第二供排氣口 35b排出空氣。通過(guò)該供排氣，在氣缸室31內(nèi)底板部31b側(cè)的壓力比活塞32側(cè)大，通過(guò)該壓力和線圈彈簧37的彈性，活塞向頭蓋31 c—側(cè)移動(dòng)，即，活塞32上升。
[0050]伴隨該活塞32的上升，活塞連桿33和外筒部44上升，由此，第二滑動(dòng)部件46對(duì)凸輪27的第二滑動(dòng)面48b向上方擠壓。通過(guò)該擠壓，凸輪27以軸50為中心向圖6中的逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。且，在活塞32上升至第二位置時(shí)，凸輪27處于接合位置。如此，各凸輪27從突起部20放射狀突出，從而接合面49a與鎖定銷28接合。由此，凸型部件12和凸型部件16相結(jié)合。
[0051]如上所述，在活塞32移動(dòng)到第二位置時(shí)，處于活塞32的周面面對(duì)第二接近傳感器42的第二檢測(cè)面42a的狀態(tài)。由此，輸出至第二接近傳感器42的檢測(cè)信號(hào)發(fā)生變化，由控制部15檢測(cè)到與活塞32聯(lián)動(dòng)的凸輪27處于接合位置的情況。
[0052]在凸輪27處于接合位置的情況被控制部15檢測(cè)時(shí)，臂11進(jìn)行移動(dòng)，通過(guò)處于接合位置的凸輪27，凸型部件12和凹型部件16被固定，由此工具14與臂11 一起移動(dòng)。通過(guò)臂11移動(dòng)工具14，進(jìn)行靠工具14的作業(yè)。
[0053]進(jìn)行規(guī)定作業(yè)后，在將工具14從臂11分離時(shí)，通過(guò)臂11將工具14移動(dòng)到規(guī)定的位置上，例如移動(dòng)到工具夾中。然后，由供排氣機(jī)構(gòu)向第二供排氣口 35b供給空氣，且從第一供排氣口35a排出空氣。通過(guò)該供排氣，活塞32下降至第一位置，使凸輪27轉(zhuǎn)動(dòng)到解除位置?？刂撇?5通過(guò)來(lái)自第一接近傳感器41的檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)到活塞32下降至第一位置的情況后，向凸型部件12離開(kāi)凹型部件16的方向移動(dòng)臂11。由此，工具14從臂11中被分離。
[0054]如上所述，通過(guò)第一接近傳感器41和第二接近傳感器42，檢測(cè)活塞32的位置，由此檢測(cè)凸輪27的解除位置和接合位置，但是均將相同活塞32作為檢測(cè)對(duì)象。因此，不會(huì)得到如兩個(gè)接近傳感器分別檢測(cè)不同部件的結(jié)構(gòu)那樣第一接近傳感器41和第二接近傳感器42的檢測(cè)結(jié)果相互矛盾的結(jié)果。
[0055]另外，在諸如第一接近傳感器41、第二接近傳感器42發(fā)生故障而對(duì)其進(jìn)行交換時(shí)，從氣缸側(cè)壁31a與安裝板43—同取出第一接近傳感器41、第二接近傳感器42。然后相對(duì)于安裝板43，以如上調(diào)整突出長(zhǎng)度的狀態(tài)下組裝要進(jìn)行交換的第一接近傳感器41、第二接近傳感器42。然后，將安裝板43安裝在氣缸側(cè)壁31a的安裝面71上就可以了。由于事先調(diào)整第一接近傳感器41、第二接近傳感器42的突出長(zhǎng)度，所以無(wú)需確認(rèn)第一接近傳感器41、第二接近傳感器42是否向氣缸室31內(nèi)突出。理所當(dāng)然，也無(wú)需打開(kāi)氣缸室31，或者拆卸活塞32。
[0056]在上述實(shí)施方式中，作為器械的一個(gè)例子對(duì)工業(yè)用機(jī)器人的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是，安裝工具交換裝置的器械并不限于工業(yè)用機(jī)器人。例如，也可以是使安裝在臂上的工具、或者由該工具把持的物體的移動(dòng)或其移動(dòng)處的作業(yè)變得容易的平衡臂或手動(dòng)吊車等。另外，雖然在作為器械主體側(cè)的工業(yè)用機(jī)器人的臂上安裝凸型部件，但是該安裝位置可以根據(jù)器械的結(jié)構(gòu)或工具的種類等來(lái)確定為器械主體的任意位置上。
[0057]符號(hào)說(shuō)明
[0058]10工具交換裝置
[0059]12凸型部件
[0060]16凹型部件[0061 ] 26氣缸部
[0062]31氣缸室
[0063]32 活塞
[0064]41第一接近傳感器
[0065]42第二接近傳感器
[0066]43安裝板。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種凸型部件，為自動(dòng)工具交換裝置的凸型部件，其安裝在器械的主體側(cè)，且與安裝于工具側(cè)的凹型部件結(jié)合，其特征在于，所述凸型部件包括: 氣缸部，包括:活塞;氣缸室，收納所述活塞;活塞連桿，所述活塞連桿的一端與所述活塞結(jié)合，通過(guò)所述活塞在所述氣缸室內(nèi)的往復(fù)移動(dòng)，所述活塞連桿進(jìn)行前進(jìn)和后退； 凸輪，與所述凹型部件的接合部件相對(duì)應(yīng)而設(shè)置，且在與所述接合部件相接合的接合位置和解除所述接合的解除位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)自如，通過(guò)所述活塞連桿的前進(jìn)和后退，向所述接合位置和所述解除位置轉(zhuǎn)動(dòng)； 第一接近傳感器，向所述氣缸室內(nèi)外露第一檢測(cè)面，且配置在與所述凸輪位于所述解除位置時(shí)的所述活塞面對(duì)的位置上，用于檢測(cè)是否存在位于所述第一檢測(cè)面的前面的所述活塞； 第二接近傳感器，向所述氣缸室內(nèi)外露第二檢測(cè)面，且配置在與所述凸輪位于所述接合位置時(shí)的所述活塞面對(duì)的位置上，用于檢測(cè)是否存在位于所述第二檢測(cè)面的前面的所述活塞。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸型部件，其特征在于，包括: 一對(duì)傳感器孔，與所述第一和所述第二接近傳感器相對(duì)應(yīng)并貫通所述氣缸室的壁部而設(shè)置； 安裝板，在所述安裝板上形成有保持所述第一和所述第二接近傳感器的一對(duì)保持孔，在將所述第一和所述第二接近傳感器的所述第一和第二檢測(cè)面?zhèn)认蛩霭惭b板的一面?zhèn)韧怀龅臓顟B(tài)下，所述第一和所述第二接近傳感器保持在所述一對(duì)保持孔中，在將所述第一和所述第二接近傳感器的突出部分插入所述傳感器孔的狀態(tài)下，所述安裝板安裝在所述氣缸室的外壁面上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凸型部件，其特征在于， 在所述第一和所述第二接近傳感器的外周面上形成有凸螺紋， 在所述安裝板的所述一對(duì)保持孔的內(nèi)周面上形成有凹螺紋，通過(guò)所述凸螺紋與所述凹螺紋螺紋結(jié)合來(lái)保持所述第一和所述第二接近傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的凸型部件，其特征在于， 所述安裝板由SUS304構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的凸型部件，其特征在于， 所述凸輪與所述凹型部件的多個(gè)接合部件相對(duì)應(yīng)而設(shè)有多個(gè)。6.—種工具交換裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的凸型部件和所述凹型部件。
【文檔編號(hào)】B25J15/04GK106003117SQ201610168978
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】菊地博己, 釣本賢司, 西尾英樹(shù), 松本良介
【申請(qǐng)人】霓達(dá)株式會(huì)社