特許ウォッチ

公開番号2025084396
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2023198267
出願日2023-11-22
発明の名称ロボット用ツール交換装置
出願人小倉クラッチ株式会社
代理人個人
主分類B25J 15/04 20060101AFI20250527BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】小型化が図られたロボット用ツール交換装置を提供する。
【解決手段】ロボットアーム3側の本体部5と、本体部5に連結機構7を介して着脱可能に取付けられるツール取付部6とを備える。連結機構7は、電磁石91の磁気で一端側に移動するプランジャ92を含むソレノイド12と、他端側に移動したプランジャ92に押されて筒状壁27(ハウジング)から突出し、プランジャ92が一端側に移動することで移動自在となるボール105と、電磁石91が非励磁の状態でプランジャ92を他端側に移動させて保持する永久磁石20と、筒状壁27が挿入されるツール取付部6の穴54と、筒状壁27から突出したボール105が係合するツール取付部6の係合壁55とを有する。
【選択図】図13
特許請求の範囲【請求項１】
ロボットアームに取り付けられる本体部と、
ロボットアーム用のツールが取付けられる取付座を有し、前記本体部に連結機構を介して着脱可能に取付けられるツール取付部とを備え、
前記連結機構は、
電磁石の磁気によってプランジャが一端側に移動する構造のソレノイドと、
前記プランジャの他端部を収容するハウジングと、
前記ハウジングに出没可能に保持され、前記プランジャが他端側に移動することにより前記プランジャによって押されて前記ハウジングから突出しかつ前記プランジャが前記一端側に移動することにより前記プランジャによる押圧が解除されるボールと、
前記ツール取付部に設けられ、前記ハウジングを挿入可能に形成された穴と、
前記穴の穴壁面に設けられ、前記ハウジングから突出した前記ボールに係合して前記ハウジングが前記穴から抜けることを規制する係合壁と、
前記電磁石が非励磁の状態で前記プランジャを前記他端側に移動させて保持する永久磁石とを備えていることを特徴とするロボット用ツール交換装置。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
請求項１に記載のロボット用ツール交換装置において、
前記係合壁は、前記ボールに接する傾斜面を有し、
前記傾斜面は、前記穴の中心に向かうにしたがって次第に前記穴の開口縁に向かうように傾斜していることを特徴とするロボット用ツール交換装置。
【請求項３】
請求項１に記載のロボット用ツール交換装置において、
前記電磁石は円筒状に形成され、
前記プランジャは、前記電磁石と同一軸線上に位置するアーマチュアを備え、
前記永久磁石は、前記アーマチュアと対向する位置に配置されていることを特徴とするロボット用ツール交換装置。
【請求項４】
請求項１に記載のロボット用ツール交換装置において、
前記電磁石は円筒状に形成され、
前記プランジャの一端部は、前記電磁石の軸心部を貫通するロックピンによって形成され、
前記ロックピンの先端部には、このロックピンを前記一端側に移動させる手動解放用のレバーが連結されていることを特徴とするロボット用ツール交換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットアームにツールを交換可能に取付けるロボット用ツール交換装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ツールを交換して使用する産業用ロボットは、ツールを簡単に交換できるようにツール交換装置を備えているものが多い。従来のこの種のツール交換装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
特許文献１に記載されているツール交換装置は、ロボットアームに取り付けられる装置本体と、ツールが取り付けられるアダプタと、装置本体にアダプタを着脱可能に連結する連結機構とを備えている。
【０００３】
連結機構は、装置本体とアダプタとの連結、解放の切り換えを移動可能なボールを使用して行う構成が採られている。ボールの移動は、装置本体に設けられたエアシリンダを使用して行われる。ボールは、エアシリンダのピストンロッドに形成された環状溝に収容されており、ピストンロッドが後退することにより、ピストンロッドの径方向外側の係合位置に移動する。ボールは、ピストンロッド前進することにより、係合位置と径方向内側の退避位置との間で移動自在となる。
【０００４】
ピストンロッドが後退してボールが係合位置に移動することによって、アダプタが装置本体に連結される。また、ピストンロッドが前進することによって、ボールの係合状態が解除されて装置本体からアダプタを外すことができるようになる。
エアシリンダは、空気圧でピストンロッドが前進し、ばね部材のばね力でピストンロッドが後退するように構成されている。ばね部材は、圧縮コイルばねによって構成されており、ピストンロッドが貫通する状態でエアシリンダに組付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開昭５９－１７５９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたツール交換装置では、装置本体にアダプタが取付けられた状態を保持するにあたって、ピストンロッドが振動等で前進してボールの係合状態が解除されるようなことを防ぐために、ばね部材としてばね力が大きいものを用いる必要がある。ばね力が大きいばね部材を使用すると、ピストンロッドを前進させるときにも大きな力が必要になるために、空気圧を受けるピストンを大径化しなければならない。
【０００７】
また、このツール交換装置においては、ばね部材としての圧縮コイルばねを収容するスペースがピストンロッドの周囲に必要になるから、エアシリンダを小径に形成するにも限界がある。
このため、特許文献１に示すツール交換装置においては、更なる小型化を図ることが難しいという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、小型化が図られたロボット用ツール交換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るロボット用ツール交換装置は、ロボットアームに取り付けられる本体部と、ロボットアーム用のツールが取付けられる取付座を有し、前記本体部に連結機構を介して着脱可能に取付けられるツール取付部とを備え、前記連結機構は、電磁石の磁気によってプランジャが一端側に移動する構造のソレノイドと、前記プランジャの他端部を収容するハウジングと、前記ハウジングに出没可能に保持され、前記プランジャが他端側に移動することにより前記プランジャによって押されて前記ハウジングから突出しかつ前記プランジャが前記一端側に移動することにより前記プランジャによる押圧が解除されるボールと、前記ツール取付部に設けられ、前記ハウジングを挿入可能に形成された穴と、前記穴の穴壁面に設けられ、前記ハウジングから突出した前記ボールに係合して前記ハウジングが前記穴から抜けることを規制する係合壁と、前記電磁石が非励磁の状態で前記プランジャを前記他端側に移動させて保持する永久磁石とを備えているものである。
【００１０】
本発明は、前記ロボット用ツール交換装置において、
前記係合壁は、前記ボールに接する傾斜面を有し、
前記傾斜面は、前記穴の中心に向かうにしたがって次第に前記穴の開口縁に向かうように傾斜していてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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