专利名称：工件搬送装置的手装卸机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如用于向排列设置在压力机械上的模具依次搬送工件的工业机器人即工件搬送装置，尤其涉及作为工业机器人的工件搬送装置的手装卸机构，该手装卸机构为，能够保持工件的工件保持手的基端部能够拆卸地安装在搬送装置的手支持部上，驱动搬送装置而将规定位置的工件依次搬送到其他规定位置。另外，作为安装在搬送装置的手支持部上的工件保持手，已知有负压吸附手、磁手、夹紧手(装卡手)等。
背景技术：
作为这种工件搬送装置的一个例子，已知有下述专利文献1。其中记载有一种作为工业机器人的工件搬送装置，在构成为能够进行轴向滑动和升降动作的进给杆的两端部，固定有能够保持工件的工件保持手，例如通过进给杆进行上升、轴向滑动和下降，能够将工件从某个场所搬送到其他场所(例如向排列设置在压力机械上的模具依次搬送工件)。此外，在下述专利文献1中公开了一种工件保持手交换装置(装卸机构)，以能够在形状以及大小不同的各种工件的搬送中高效地应对的方式，预先准备能够对应于工件种类的多个工件保持手(例如改变了前端侧的负压吸附手的布局等的多种负压吸附手)，能够通过一次操作而简单地进行对于进给杆的工件保持手的交换。S卩，上述专利文献1的工件保持手交换装置，当图示实际的装置地进行说明时，如图13所示，在进给杆2的前面侧固定有作为手支持部的保持架4，该保持架4形成了左右槽 4a和与该左右槽如正交的纵槽4b，另一方面，在将能够吸附保持工件W的负压吸附垫6 — 体化了的工件保持手(负压吸附手)5的基端部上，通过螺纹固定而一体化有矩形块7，该矩形块7能够与保持架4的纵槽4b卡合、并具有左右突起7a。并且，在将工件保持手5向保持架4 (进给杆2、安装时，通过使手5的基端部的矩形块7与保持架4的纵槽4b卡合(左右突起7a与左右槽如卡合)，由此块7 (工件保持手5)被相对于保持架4 (进给杆2、定位，通过使内置于保持架4中的缸的活塞8前进(向 C方向滑动)，而使活塞8的前端部与设置在矩形块7侧面上的卡合凹部7b卡合，由此能够将工件保持手5固定并一体化在进给杆2上。专利文献1 日本特开平8-1260号公报(参照段落0011 段落0018、图1、图3)。但是，在该工件保持手交换装置中，第一，在安装工件保持手5时，在将工件保持手5的基端部(块7)向箭头A方向按入之后，需要向下方(箭头B方向)按下的操作，另一方面，在卸下工件保持手5时，在将工件保持手5的基端部(块7)向上方(箭头B的相反方向)推起之后，需要向眼前(箭头A的相反方向)拔出的操作。因此，虽然说能够通过一次操作来进行工件保持手5的交换，但伴随着在将工件保持手5向前方按压后向下(在向上后向眼前拉出)的两个阶段的操作，因此存在操作性相应地变差(难以说工件保持手的交换容易)的问题。并且，第二，在工件保持手5保持工件W时，工件保持手5与进给杆2 一体地下降，而例如吸附垫6被按压到工件W上，该按压力作为负荷而作用于工件保持手5的连结部即与保持架4的固定部(活塞8的前端部)以及与块7的螺纹连结部。并且，该按压力一般被设定为比较强，以便能够可靠地保持(吸附)工件W。因此，该按压力作为冲击力作用于工件保持手5基端部侧的连结部，并重复作用， 由此存在造成工件保持手5以及进给杆2破损的第二问题。
发明内容
本发明是鉴于上述的现有技术的问题点而提出的，其目的在于，提供一种工件搬送装置的手装卸机构，仅通过使工件保持手的基端部相对于手支持部在前后方向上进行进退动作，就能够装卸工件保持手，并且能够有效提高工件保持手以及手支持部的耐久性。为了实现上述的目的，本发明的第一技术方案为一种工件搬送装置的手装卸机构，该工件搬送装置是工业机器人，其能够保持工件的工件保持手的基端部以能够拆卸的方式安装在搬送装置的手支持部上，驱动搬送装置而将规定位置的工件依次搬送到其他规定位置，其特征在于，上述手支持部具备上述手基端部卡合用的滑动槽和对卡合到上述滑动槽中的上述手基端部进行固定的流体压力缸；卡合到上述滑动槽中而被定位的上述手基端部，通过由于上述流体压力缸的驱动而进行滑动的活塞，被按压固定于上述滑动槽内规定位置；在该工件搬送装置的手装卸机构中，上述滑动槽由手插装孔构成，该手插装孔在与工件搬送方向正交的水平前后方向上延伸并向前方开口，在该插装孔的宽度方向大致中央部、在前后方向分离地设置有定位用的V字块和锁定销，该定位用的V字块与所插入的上述手基端部的插入端侧卡合，该锁定销与上述流体压力缸的上下滑动活塞一体化，并从上方将被插入上述手插装孔的上述手基端部的大致中央部按压固定到该插装孔的底面上；另一方面，使上述手基端部的插入端侧构成为能够与上述V字块卡合的叉形，并且在该手基端部上面的该叉形的连接根部侧设有锥状卡合部，该锥状卡合部与设置在上述锁定销前端部的下方尖细型研钵状块卡合。(作用)当将手基端部从手支持部的前面侧插入滑动槽(手插装孔)中时，手基端部的叉形状的插入侧端部与V字块结合，由此手基端部的插入端侧在前后左右方向上被定位。此时，锁定销前端部的下方尖细型研钵状块，处于手基端部上面的叉形连接根部侧的锥状卡合部上方的对应的位置，当驱动流体压力缸使锁定销下降时，锁定销的研钵状块与手基端部侧的锥状卡合部卡合，手基端部以在前后左右方向上被正确定位的形态下被按压固定到滑动槽(插装孔)的底面壁。具体而言，手基端部的叉形的插入侧端部与V字块(的一对V字端面)的两处抵接而卡合，并且手基端部的大致中央部上面的叉形连接根部侧的锥状卡合部与锁定销的研钵状块卡合，由此手基端部相对于滑动槽(手插装孔)在前后左右方向上被正确地定位而固定到手支持部上。另一方面，当驱动流体压力缸使锁定销上升时，锁定销前端的研钵状块与手基端部侧的锥状卡合部的卡合被脱离，锁定销向手基端部的手支持部的固定被解除。
S卩，如果将手基端部插入手支持部的滑动槽(手插装孔)中，并驱动流体压力缸而通过锁定销来夹紧基端部侧的锥状卡合部，以使手基端部的叉形状插入侧端部与滑动槽 (手插装孔)内的V字块卡合，则能够将手基端部定位并固定到手支持部(的手插装孔)上， 如果驱动流体压力缸以解除锁定销对手基端部的夹紧，则能够将手基端部从滑动槽(插装孔)简单地向眼前侧拔出。因此，作为用于相对于手支持部装卸工件保持手的操作，除了流体压力缸的驱动 (锁定销对手基端部的夹紧、夹紧解除)之外，成为仅使工件保持手(手基端部)沿着手支持部的滑动槽(手插装孔)滑动这种非常简单的操作。此外，由于将手基端部按压固定到滑动槽(手插装孔)的底面上的锁定销的按压力(夹紧力)，为流体压力缸的流体压力，所以在工件保持手的前端侧作用了冲击力等过大负荷的情况下，手基端部克服流体压力缸的流体压力而相对于滑动槽(手插装孔)的底面在上下方向上摆动(流体压力缸的活塞在上下地滑动位移)，由此能够抑制过大负荷直接传递到手支持部上。即，在工件保持手保持工件时，例如工件保持手下降而手前端侧的工件保持部件 (负压吸附垫或磁铁等)被按压到工件W上，该按压力(与工件W的冲击力)作为较大负荷作用于(手越长作用越大负荷)夹紧(按压固定)着手基端部的锁定销上。并且，作用于锁定销的冲击力等过大负荷通过流体压力缸具有的缓冲作用(冲击吸收作用)而被缓和， 因此冲击力等过大负荷被缓和后传递到手支持部上，工件保持手以及手支持部相应地难以破损。第二技术方案为，在第一技术方案的工件搬送装置的手装卸机构中，在上方开口的截面为“ 二 ”字型的上述滑动槽的左右一对侧壁上固定框体状的盖，而构成上述手插装孔；将上述流体压力缸内置于上述手支持部、并配置于上述滑动槽的正下方，将上述锁定销垂直设置于上下滑动的平盘状的上述活塞上、并贯通上述滑动槽的底面壁和上述盖体而向上方突出；并且，构成上述手基端部的叉形的插入侧端部的叉部，至少延伸到与上下地贯通上述手插装孔(滑动槽)的上述锁定销能够卡合的位置。(作用)将流体压力缸内置于手支持部、并设置在滑动槽的正下方，所以与将流体压力缸安装在手支持部之外的情况相比，手支持部周边结构变得简单且小型。此外，构成手插装孔的截面为“ 二 ”字型的滑动槽的上方被盖覆盖，但在框体状的盖上设有开口部，所以作业员能够通过框体状的盖(的开口部)观察到手插装孔(滑动槽) 内的锁定销以及V字块，所以能够容易使手基端部的叉形状插入侧端部与锁定销以及V字块卡合。第三技术方案为，在第一或第二技术方案的工件搬送装置的手装卸机构中，上述流体压力缸由气缸构成，在上述缸内收容了压缩弹簧，该压缩弹簧作用产生上述锁定销的夹紧力。(作用)不提高气缸的工作压力，就能够使按压固定手基端部的按压力增加与压缩弹簧的弹力相当的量，所以即使不是大容量的气缸而是小型(小容量)的气缸，也能够可靠地固定保持手基端部。
第四技术方案为，在第一至第三技术方案任意一项的工件搬送装置的手装卸机构中，上述工件保持手由在手前端侧具备多个负压吸附垫的负压吸附手构成；在上述手基端部的底面上开口了负压被传递侧管路，另一方面，在上述手支持部的上述插装孔的底面上，经由锪孔部而开口了负压产生侧管路，并且，在上述锪孔部中装填了蛇腹型密封环，该蛇腹型密封环分别压接到上述负压被传递侧管路的开口周缘部和上述负压产生侧管路的开口周缘部，而使两个管路保持为连通状态。(作用)在通过锁定销将手基端部按压固定到手支持部的插装孔(滑动槽)中的形态下，装填到锪孔部的蛇腹型密封环的上下端部被分别压接到锪孔部底面的负压产生侧管路的开口周缘部和基端部底面的负压被传递侧管路的开口周缘部，而使两个管路保持为连通状态，所以对负压吸附手的负压吸附垫，能够经由上述两个管路而作用能够对工件进行负压吸附保持的适当的负压。特别是，在负压吸附手下降而负压吸附垫被按压到工件上时，按压时的冲击作为负荷作用于负压吸附手上，但是当按压力(冲击)较大时，通过流体压力缸的压力而被夹紧的手基端部为了缓和该冲击力，而克服锁定销的按压力(夹紧力)即流体压力缸的压力而相对于手插装孔(滑动槽)的底面上下地摆动。因此，手基端部的底面(的负压被传递侧管路的开口周缘部)和手支持部的手插装孔底面的锪孔部底面(的负压产生侧管路的开口周缘部)相互摆动，而在各个管路的开口周缘部和密封环之间的压接面上产生间隙，从而有可能导致不对负压吸附垫作用适当的负压。然而，由于密封环的蛇腹部吸收手基端部相对于滑动槽的摆动，密封环的上端部追随手基端部底面而摆动(密封环被保持为分别压接到手基端部底面的负压被传递侧管路的开口周缘部和手支持部的锪孔部底面的负压产生侧管路的开口周缘部的状态)，所以即使在由于负压吸附手下降而负压吸附垫被按压到工件上时的冲击、手基端部上下摆动的情况下，在负压产生侧管路、密封环和负压被传递侧管路之间的连接部上，也不会发生成为负压吸附垫的吸附力(负压力)降低的原因的间隙。此外，在向手支持部的手插装孔(滑动槽)插入手基端部时，蛇腹型密封环的上端部位于手插装孔(滑动槽)的底面的上方，因此密封环的上端部虽然与手插装孔(滑动槽) 中所插入的手基端部插入端侧相干涉，但是随着手基端部向插装孔(滑动槽)的插入而蛇腹部缩短，而沿着手基端部的底面滑动，因此，在将手基端部插入插装孔(滑动槽)中或从插装孔(滑动槽)拔出时，不会发生密封环被翻起、或手基端部向插装孔(滑动槽)的插入、 脱离被密封环干涉的情况。第五技术方案为，在第一至第四技术方案任意一项的工件搬送装置的手装卸机构中，上述工件搬送装置具备至少在轴向上水平地往复动作的进给杆，在上述进给杆上在长度方向上分离规定间隔地设置作为上述手支持部的保持架框体。(作用)在进给杆上设有多个作为手支持部的保持架框体，所以通过在各保持架框体上分别安装工件保持手，能够将多个位置的工件同时搬送到与下一工序对应的规定位置。发明的效果根据以上说明可知，根据第一个技术方案的搬送装置的工件保持手装卸结构，相对于手支持部装卸工件保持手的操作，是仅使手基端部沿着滑动槽(手插装孔)滑动这种非常简单的操作即可，所以能够通过一次操作来进行工件保持手向手支持部的装卸。此外，在工件保持手保持工件时，可能作用于工件保持手以及手支持部的过大负荷或冲击力，通过对手基端部进行按压固定(夹紧)的流体压力缸的缓冲作用(冲击吸收作用)而缓和，所以抑制工件保持手以及手支持部的破损，并且保证构成工件搬送装置的工件保持手以及手支持部的耐久性。根据第二技术方案，手支持部周边结构变得简洁且小型，所以用于使安装了工件保持手的手支持部移动的重量负荷相应地变小，能够顺利地搬送工件。此外，作业人员能够在用眼确认手插装孔(滑动槽)内的锁定销以及V字块的位置的同时、进行手基端部的叉形状插入侧端部的插入或拔出，所以工件保持手的装卸作业
进一步变得简单。根据第三技术方案，不采用大容量的气缸而采用小型气缸，由此能够减少搬送装置的成本。根据第四技术方案，即使在由于负压吸附垫吸附保持工件时的冲击而手基端部相对于手插装孔(滑动槽)上下摆动的情况下，也通过在负压被传递侧管路和负压产生侧管路之间夹装的蛇腹型密封环进行伸缩，来吸收两个管路的开口部周缘部的上下摆动，确保两个管路之间的连通状态，所以在负压吸附垫上始终作用能够吸附保持工件的适当的负压，能够对工件进行可靠地吸附保持而不使其落下到规定位置地进行搬送。此外，能够相对于手插装孔(滑动槽)顺利地进行手基端部的插入、脱离，所以能够使负压吸附手的装卸作业进一步简单。根据第五技术方案，能够将多个位置的工件同时搬送到与下一工序对应的规定位置，所以能够高效率地搬送工件。
图1是本发明的一个实施例的工件搬送装置整体的主视图。图2是该搬送装置的手装卸机构的主要部分纵截面图，(a)示出夹紧了手基端部的状态，(b)示出解除了手基端部的夹紧的状态。图3是该搬送装置的手装卸机构的立体图，示出用锁定销夹紧了手基端部的状态。图4是该搬送装置的手装卸机构的立体图，示出从手插装孔拔出手基端部后的状态。图5是手基端部的俯视图。图6是手基端部的纵截面图(沿着图5所示的线VI-VI的截面图)。图7是该搬送装置的手装卸机构的立体图，示出将手基端部插入手插入孔(滑动槽)中的状态。图8是该搬送装置的手装卸机构的立体图，示出插入到手插装孔(滑动槽)中的手基端部被锁定销夹紧的状态。图9是设在保持架框体上的负压产生侧管路和设在手基端部上的负压被传递侧管路之间的连接部的截面图。图10是蛇腹型密封环的局部剖视立体图，该蛇腹型密封环安装于在保持架框体的滑动槽底面上开口的负压产生器侧管路和在手基端部的底面上开口的负压被传递侧管路之间。图11是本发明的第二实施例的搬送装置的手装卸机构的主要部分纵截面图。图12是本发明的第三实施例的搬送装置的手装卸机构的主要部分纵截面图。图13是现有的工件保持手交换装置的主要部分分解立体图。
具体实施例方式下面，根据实施例来说明本发明的实施方式。图1 图10示出本发明一个实施例的工件搬送装置的手装卸机构，图1是工件搬送装置整体的主视图，图2 图8示出该搬送装置的手装卸机构。在图1中，工件搬送装置10与上述的现有例同样，例如构成为如下的工业机器人 设置在一对冲压加工机(未图示)的中间位置上，从一个(例如图1左侧)冲压加工机的工件载放台(未图示)接受工件，而向另一个(例如图1右侧)冲压加工机的工件载放台 (未图示)送入工件。具体而言，工件搬送装置10具备保持架座12，以相对于进给杆驱动架台11能够升降动作的方式水平延伸；长尺状的进给杆14，以能够在长度方向(图1的左右方向)上滑动的方式组装在保持架座12上；保持架框体18、18，设在进给杆14的两端部上；以及一对作为工件保持手单元的负压吸附手单元40、40，分别安装在保持架框体18、18上。此外，通过驱动内置于进给杆驱动架台11中的驱动机构(未图示)，使进给杆14 与保持架座12 —体地进行上升下降动作，使进给杆14在长度方向上相对于保持架座12进行水平进给动作，并经由负压吸附手单元40 (前端侧的负压吸附手48)执行工件W的吸附脱离动作，由此将工件W从一个工件载放台向另一个工件载放台依次搬送。附图标记16是设有用于操作搬送装置的各驱动机构的驱动的开关等的操作面板。作为这样的工件搬送装置10的基本结构(使进给杆14进行上升下降动作、长度方向水平进给动作、经由负压吸附手40的工件W的吸附脱离动作的结构)，与日本特开平 7-80576号公报或日本特开平8-1260号公报等中的这种现有装置(搬送装置)相同，因此， 对于作为公知技术的工件搬送装置的基本结构省略说明，对作为成为本实施例的工件搬送装置10的特征的结构即手装卸机构进行说明。在图1 图4中，设置在纵截面为T字型的长尺状的进给杆14的两端部的保持架框体18包括中央以矩形状开口的主视为矩形框形状的保持架框体主体19，其被固定于进给杆14的下面上；以及平坦的矩形块形状的作为手支持部的保持架角板20，通过自攻螺钉 20c,以与保持架框体主体19交叉的方式水平地固定在保持架框体主体19的前面侧。如图3、4、7、8所示，在保持架角板20上形成有左右一对托架20a，该一对托架20a 上设有上下延伸的长孔20b，通过松缓自攻螺钉20c (参照图3、4)，能够在上下方向上对保持架角板20相对于保持架框体主体19的固定位置(后述的前后滑动槽21的位置)进行调整。在保持架角板20的上面上设有前后滑动槽21，该前后滑动槽21在与进给杆14的延伸方向(与图2的纸面垂直的方向)正交的前后方向(图2的左右方向)上延伸，该前后滑动槽21被左右一对侧壁20d、20d夹着。并且，在左右侧壁20d、20d上安装有对前后滑动槽21的上方进行覆盖的平板框体状的盖23，并构成能够插入手基端部42的前方侧开口的手插装孔H。在盖23上在四个部位上设置有开口部23a，能够从这些开口部23a视觉确认手插装孔H(前后滑动槽21)的内部。如图2、7所示，在前后滑动槽21的宽度方向大致中央部，在前后方向上分开地设置有定位用的V字块对，用于与插入到滑动槽21中的手基端部42的插入端侧进行卡合； 以及锁定销观，将手基端部42的从插入侧端部分开规定距离的位置从上方按压固定到手安装插入孔H(滑动槽21)的底面上。如图5、7所示，V字块M螺纹固定在保持架角板20的背面壁20e上，其面向前后滑动槽21的一侧形成为与手基端部42的插入端侧(的叉形状端部43、4；3)卡合的V字型。此外，如图2(a)、(b)所示，在保持架角板20的前后滑动槽21的正下方，内置有圆筒形状的气缸25，该气缸25具备能够在上下方向上滑动的圆盘状的活塞26。在收容于气缸25中的活塞沈上垂直设置有锁定销观，该锁定销观向上方贯通前后滑动槽21的底面壁21a和盖23，而突出到从V字块M离开前后方向规定距离的规定位置。并且，在锁定销观的突出前端部设置有下方尖细型的研钵状块四，该研钵状块四与设置在手基端部42上的锥状卡合部45卡合。此外，在保持架角板20的右侧面壁上设置有与缸室上部连通的空气出口(未图示)，在保持架角板20的下面壁上设置有与缸室下部连通的空气出口 25a(参照图幻，经由这些空气出口向气缸25内供排气，由此如图2(a)、(b)所示，气缸25进行驱动(活塞沈在上下方向上滑动)。附图标记27是收容于缸室上部的压缩螺旋弹簧，其弹力与气缸25的空气压一起经由活塞沈(锁定销28)作用为夹紧手基端部42的力(参照图2(a))。另一方面，如图1、图2(a)所示，负压吸附手单元40构成为，在称作单元保持架的俯视为T字型的手基端部42上，通过螺栓螺母紧固而一体地化有称作真空保持架的细长的支持部件49，在支持部件49的前端侧设有多个吸附垫48。附图标记49a是支持部件49上设置的长孔，通过调节从手基端部42延伸出的支持部件49的延伸方向和延伸长度，能够与搬送的工件W相配合地调整负压吸附垫48的配置(布局)。如图3 8所示，手基端部42形成为与保持架角板20的前后滑动槽21的宽度匹配的宽度，并且手基端部42的插入端侧形成为与锁定销观卡合、而容许该手基端部42向手插装孔H(滑动槽21)的插入以及锁定销观上下方向的滑动的叉形。即，在手基端部42 的插入端侧设有以比锁定销观的外径稍微大的宽度在前后方向上延伸的狭缝44。并且，在手基端部42上面的、与V字块M和锁定销观之间的距离相对应的该狭缝44的前后方向规定位置(在实施例中为狭缝44的连接根部侧)上，设置有与锁定销观前端的研钵状块 29卡合的锥状卡合部45。并且，在通过气缸25的驱动而滑动的活塞沈上所一体化了的锁定销观，对插入端侧的叉形状端部43、43与V字块M卡合而在前后左右方向上被定位的手基端部42的大致中央部进行夹紧，构成固定在滑动槽21内规定位置上的手基端部固定机构。具体而言，手基端部42的叉形状端部43、43与V字块M卡合，由此手基端部42 相对于滑动槽21在前后左右方向上被大致定位，之后，锁定销观前端的研钵状块四与锥状卡合部45卡合，由此手基端部42的前端部43、43与V字块M压接，且研钵状块四与锥状卡合部45压接，而在手基端部42相对于滑动槽21在前后左右方向上被正确定位的状态下，通过锁定销观来将手基端部42夹紧(按压固定到滑动槽21的底面上)。此外，覆盖滑动槽21上方的盖23，具有防止已插入手插装孔H(滑动槽21)中的手基端部42脱离的功能。S卩，在手单元40的前端侧设有负压吸附垫48，所以重心处于前端侧。因此，当未对滑动槽21上设置盖23时，在滑动槽21中插入手基端部42的阶段，手单元40 (手基端部42)向较重的前端侧下降的方向摆动(图2的向右转动)，手基端部42会从滑动槽21脱离。因此，在滑动槽21上设置盖23，而防止手单元40 (手基端部42)的脱落，该盖23 具有在手单元40 (手基端部4 要摆动(转动)时与手基端部42的插入端侧相干涉而阻止手单元40 (手基端部42)的摆动(转动)的功能。接着，对将手单元40 (手基端部42)向保持架角板20的手插装孔H(滑动槽21) 进行装卸的顺序进行说明。当将手基端部42从保持架角板20的前面侧向手插装孔H(滑动槽21)插入时，手基端部42插入端侧的叉形状端部43、43 (狭缝44)，与突出到滑动槽21的上方的锁定销观卡合，并进一步还与V字块M卡合，而手基端部42的插入端侧在前后左右方向上被定位 (参照图2(b)、图7)。这时，锁定销28前端部的下方尖细型研钵状块四，处于所插入的手基端部42上面的叉形连接根部侧的锥状卡合部45上方的对应的位置上，当驱动气缸25而使锁定销观下降时，锁定销观的研钵状块四与手基端部42侧的锥状卡合部45卡合，手基端部42以相对于滑动槽21 (手插装孔H)在前后左右方向上被正确定位的状态，被按压固定到滑动槽 21 (手插装孔H)的底面壁21a (参照图2 (a)、图3、图8)。具体而言，当驱动气缸25、锁定销观将手基端部42夹紧(按压固定)到滑动槽 21 (手插装孔H)的底面壁21a上时，手基端部42的叉形的插入侧端部43、43压接到V字块 24 (的一对V字端面Ma、Ma)的两处，且锁定销28的研钵状块四压接到手基端部42的大致中央部上面的锥状卡合部45上，而手基端部42被保持为相对于滑动槽21 (手插装孔H) 在前后左右方向上被正确定位的状态，手单元40(手基端部42)向保持架角板20的手插装孔H(滑动槽21)的安装完成。另一方面，在从保持架角板20的手插装孔H(滑动槽21)中拔出手单元40 (手基端部4 时，当驱动气缸25而使锁定销观上升时，锁定销观前端的研钵状块四与手基端部42侧的锥状卡合部45之间的卡合被脱离，锁定销观对手基端部42的夹紧(固定)被解除，因此如图4所示，能够将手单元40 (手基端部4 从保持架角板20的手插装孔H(滑动槽21)向眼前侧拔出。如此，在本实施例中，作为相对于保持架角板20的手插装孔H(滑动槽21)装卸手单元40 (手基端部42)的操作，如果除去气缸25的驱动(锁定销观对手基端部42的夹紧、夹紧解除)操作，则是仅使手单元40 (手基端部4 沿着手插装孔H(滑动槽21)在前后方向上滑动这种非常简单的操作即可，因此能够通过一次操作来进行手单元40 (手基端部42)的装卸。特别是，作业者在将手基端部42插入手插装孔H(滑动槽21)时，能够经由在构成手插装孔H的上面壁的盖23上所设置的开口部23a，在确认(视觉确认)手插装孔H(滑动槽21)内的锁定销28以及定位块M的同时将手基端部42插入到手插装孔H(滑动槽21)中，因此能够顺利且可靠地实施手单元40 (手基端部42)的安装作业。此外，将手基端部42按压固定到滑动槽21 (手安装插入孔H)的底面上的锁定销 28的按压力(夹紧力)，是气缸25的气压和内置弹簧27的弹力，所以在对手单元40的前端侧作用了冲击力等过大负荷的情况下，手基端部42克服气缸25的空气压而相对于滑动槽21 (手插装孔H)的底面21a在上下方向上摆动(气缸25的活塞沈上下地滑动位移)， 由此过大负荷被削弱之后被传递到保持架框体主体19、保持架角板20以及进给杆14。S卩，在手单元40吸附保持工件W时，手单元40与进给杆14 一体地下降，而手前端侧的负压吸附垫观按压工件W，该按压力(与工件W的冲突力)作为较大的负荷作用(手单元40越长则作用为越大的负荷)在正夹紧(按压固定)手基端部42的锁定销观上。 但是，作用于锁定销观的冲击力等过大负荷，通过气缸25所具有的缓冲作用(冲击吸收作用)而被缓和，冲击力等过大负荷被缓和之后传递到保持架框体18以及进给杆14，因此保持架框体18以及进给杆14相应地难以破损。在图1、3、4中，附图标记56是经由托架55安装在保持架框体主体19的侧面的真空产生器，由该真空产生器56产生的负压(真空)经由从真空产生器56延伸到保持架角板20的挠性管57、穿通设置于保持架角板20的负压产生侧管路52(参照图2)、穿通设置于手基端部42的负压被传递侧管路46 (参照图2、、以及从手基端部42延伸的挠性管47， 作用于手单元40前端侧的负压吸附垫48上。S卩，通过在保持架角板20的前后滑动槽21上安装手单元40 (手基端部4 ，由此保持架角板20侧的负压产生侧管路52与手单元40 (手基端部4 侧的负压被传递侧管路 46相连接。另外，真空产生器56、挠性管57、保持架角板20侧的负压产生侧管路52被设置成，相对于设置在进给杆14上的左右一对保持架框体18 (保持架框体主体19)成为左右对称。在此，对图1左侧的保持架框体主体19 (保持架角板20)和真空产生器56之间的连接进行详细说明。如图9所示，在保持架角板20上设有负压产生侧管路52，该负压产生侧管路52的一端侧在设置于保持架角板20的右侧面上的端口 52a(参照图2、上开口，另一端侧在设置于滑动槽21的底面上的锪孔部50的底面上开口(端口 52b)。另一方面，在手基端部42上设有负压被传递侧管路46，该负压被传递侧管路46的一端侧在设置于手基端部42的底面上的端口 46a上开口，另一端侧在设置于基端部42的左右侧面上的4个分支端口 46b (参照图3、4、7、8)上开口。此外，当在保持架角板20的前后滑动槽21上安装有手基端部42时，如图9所示， 前后滑动槽21侧的锪孔部50(端口 52b)与手基端部42侧的端口 46a几乎正对，而负压产生侧管路52与负压被传递侧管路46连通。此外，在前后滑动槽21的锪孔部50上装填有蛇腹型密封环M，该蛇腹型密封环 54分别压接到负压产生侧管路52的开口周缘部(端口 52b的周缘部)和负压被传递侧管路46的开口周缘部(端口 46a的周缘部)，而将两个管路46、52保持(连接)为连通状态。如图10放大所示，蛇腹型密封环M是通过树脂或橡胶一体地形成厚壁的圆盘状基端部5 和薄壁的筒型蛇腹部Mb，该圆盘状基端部5 具有与锪孔部50的内周匹配的外径，该筒型蛇腹部54b从圆盘状基端部Ma的内周缘垂直立起。
并且，蛇腹型密封环M的全长(上下高度)被设定为比锪孔部50的深度h (参照图9)大(长)一定程度，在手单元40 (手基端部4 被插装到前后滑动槽21 (手插装孔H) 中的形态下，装填到锪孔部50中的蛇腹型密封环M的圆盘状基端部5 压接到锪孔部50 底面的端口 52b的周缘部上，蛇腹型密封环M的筒型蛇腹部54b上端部压接到基端部42 底面的端口 46a的周缘部上，而负压产生侧管路52和负压被传递侧管路46的连通状态被保持，因此经由管路46、挠性管47始终对手单元40的负压吸附垫48作用能够吸附保持工件W的适当的负压。特别是，在本实施例中，如上所述，在进给杆14下降而按压手单元40(的负压吸附垫48)的工件W的力(冲击)较大的情况下，手基端部42相对于滑动槽21积极地上下地摆动，由此经由手基端部42传递到保持架框体18的冲击被缓和，因此相应地在手基端部42 的底面、密封环M以及前后滑动槽21底面之间容易产生间隙。然而，在本实施例中，密封环M的筒型蛇腹部5 对工件吸附垫单元40的基端部 42相对于前后滑动槽21的摆动进行吸收，而密封环M的上端部追随手基端部42底面而摆动(密封环M被保持为分别压接到基端部42底面的端口 46a的周缘部和锪孔部50底面的端口 52b的周缘部的形态)，因此即使在由于手单元40 (负压吸附垫48)按压工件W时的冲击而手基端部42上下地摆动的情况下，在负压产生侧管路52和负压被传递侧管路46之间的连接部，也不会产生成为负压吸附垫48的吸附力(负压力)降低的原因的间隙。因此，在本实施例中，在负压吸附垫48上始终作用能够吸附保持工件W的适当的负压，能够可靠地吸附保持工件W而不使其落下地搬送到规定位置。此外，在向前后滑动槽21中插入手基端部42之前，如图9的虚线所示，蛇腹部密封环M的上端部位于前后滑动槽21底面的上方，因此在将手基端部42插入前后滑动槽21 中时，密封环M的上端部有可能与插入前后滑动槽21中的手基端部42前端侧(插入端侧)相干涉。然而，在本实施例中，如图2的附图标记43a所示，手基端部42的插入侧端部43、 43的下侧缘被圆形倒角，并且如图10所示，蛇腹型密封环M的上端部外周缘形成为纵截面圆弧形状，因此随着手基端部42的插入侧端部43、43的插入(前进)，密封环M的上端部被手基端部42的倒角部43a向下方按压，当手基端部42进一步被插入(前进)时，蛇腹部 5b收缩而密封环M的上端部沿着基端部42的底面滑动。因此，在将手基端部42插入前后滑动槽21、或从前后滑动槽21中拔出时，不会发生密封环M被翻起、或手基端部42向前后滑动槽21的插入以及脱离被密封环M妨碍的情况。如此，在本实施例中，能够相对于前后滑动槽21顺利地进行手基端部42的插入以及脱离，因此手单元40向前后滑动槽20的安装作业变得非常简单。图11是本发明的第二实施例的工件搬送装置的手装卸机构的主要部分纵截面图。在上述的第一实施例中，在保持架角板20的背面壁20e上螺纹固定有V字块24， 但在该第二实施例中，V字块24A形成为中空，并且通过在与保持架角板20的背面20e之间夹装的压缩螺旋弹簧Mb，V字块24A朝向前后滑动槽21的开口侧地被施力保持。附图标记2 是作为V字块24A的滑动导向器起作用的导向销。
S卩，在锁定销观将手基端部42夹紧(锁定销观前端的研钵状块四与手基端部 42侧的锥状卡合部45卡合)时，手基端部42克服压缩螺旋弹簧24b的施加力，而向接近保持架角板20的背面臂20e的方向按压，因此手基端部42被定位保持为作用了压缩螺旋弹簧Mb的施加力的形态。在本实施例中，即使设置在手基端部42上的锥状卡合部45的形成位置在狭缝44 长度方向上稍微偏移，也能够通过压缩螺旋弹簧Mb的施加力来吸收该偏移，因此手基端部42的锥状卡合部45的加工相应地变得容易(锥状卡合部45的形成位置的加工精度缓和)。此外，由于与上述的第一实施例相同，所以通过赋予相同的附图标记来省略重复说明。图12是本发明的第三实施例的工件搬送装置的手装卸机构的主要部分分解立体图。在上述第一、第二实施例中，气缸25被内置于保持架角板20中，并设置于前后滑动槽21 (手插装孔H)的正下方，该气缸25经由锁定销观对被插入前后滑动槽21 (手插装孔H)中的手基端部42进行按压固定(夹紧)；但是在该图12所示的第三实施例中，用于按压固定(夹紧)手基端部42的气缸25A安装在保持架角板20之外，并被设置在前后滑动槽21 (手插装孔H)的正上方。气缸25A被安装在前后滑动槽21的左右侧壁20d、20d上，气缸25A的底部2 发挥作为上述第一实施例的盖23的功能(阻止手单元40的转动而防止手基端部42从前后滑动槽21脱落)。此外，在气缸25A的活塞26A上垂直设置的锁定销^A，贯通前后滑动槽21 (手插装孔H)的缸下面壁2 而向下方突出，在锁定销28A的前端部设置有下方尖细型研钵状块四，该研钵状块四与形成在手基端部42的上面上的锥状卡合部45卡合。其他与上述的第一、第二实施例相同，所以通过赋予相同的附图标记而省略重复的说明。另外，在上述的第一 第三实施例中，通过内置于保持架角板20中的气缸25、25A 的气压，对插入前后滑动槽21(手插装孔H)中的手基端部42进行按压固定(夹紧)，但是也可以构成为，代替气缸25、25A，通过内置于保持架角板20中的液压缸的液压，对插入前后滑动槽21 (手插装孔H)中的手基端部42进行按压固定(夹紧)。此外，在上述的第一 第三实施例中，在设置于保持架角板20上的前后滑动槽 21 (手插装孔H)中，能够拆卸地安装有作为工件保持手单元的负压吸附手单元40的手基端部42，但作为负压吸附手单元40以外的工件保持手单元，已知在手前端侧具备多个磁铁或夹盘的电磁手单元或夹紧手(也称为装卡手)，电磁手单元或夹紧手单元的手基端部也可以能够拆卸地安装于保持架角板20的前后滑动槽21 (手插装孔H)中。此外，在上述的实施例中，对如下的搬送装置10的手装卸机构进行了说明在构成为能够进行上下方向升降动作和轴向(长度方向)滑动的进给杆14上固定有保持架框体18 (保持架框体主体19、保持架角板20)，并在设置于保持架框体18的保持架角板20上的前后滑动槽21中安装了工件保持手单元的手基端部42 ；但是也能够适用于如下构造的工件搬送装置的手装卸机构进给杆14不进行上下方向升降动作而仅能够在轴向(长度方向)上滑动，相对于固定于进给杆14上的保持架框体主体19，保持架角板20例如经由滚珠丝杠机构而能够升降动作地组装，在作为手支持部的保持架角板20上设置的前后滑动槽 20中，安装了工件保持手单元的手基端部42。 此外，在上述的实施例中，对至少具备能够在轴向(长度方向)滑动的进给杆14 的工件搬送装置的手装卸机构进行了说明，但是也能够适用于如下结构的工件搬送装置 在构成为能够进行规定的往复运动的多轴控制机器人的臂上，设置作为手支持部的保持架角板20，并在保持架角板20上设置的前后滑动槽20中安装了工件保持手单元的手基端部 42。
权利要求
1.一种工件搬送装置的手装卸机构，该工件搬送装置是如下的工业机器人，即能够保持工件的工件保持手的基端部以能够拆卸的方式安装在搬送装置的手支持部上，驱动搬送装置而将规定位置的工件依次搬送到其他规定位置，该工件搬送装置的手装卸机构的特征在于，上述手支持部具备上述手基端部卡合用的滑动槽和对卡合到上述滑动槽中的上述手基端部进行固定的流体压力缸；卡合到上述滑动槽中而被定位的上述手基端部，通过由于上述流体压力缸的驱动而进行滑动的活塞，被按压固定于上述滑动槽内规定位置；在该工件搬送装置的手装卸机构中，上述滑动槽由手插装孔构成，该手插装孔在与工件搬送方向正交的水平前后方向上延伸并向前方开口，在该插装孔的宽度方向大致中央部、在前后方向分离地设置有定位用的V 字块和锁定销，该定位用的V字块与所插入的上述手基端部的插入端侧卡合，该锁定销与上述流体压力缸的上下滑动活塞一体化，并从上方将被插入上述手插装孔的上述手基端部的大致中央部按压固定到该插装孔的底面上；另一方面，使上述手基端部的插入端侧构成为能够与上述V字块卡合的叉形，并且在该手基端部上面的该叉形的连接根部侧设有锥状卡合部，该锥状卡合部与设置在上述锁定销前端部的下方尖细型研钵状块卡合。
2.根据权利要求1所述的工件搬送装置的手装卸机构，其特征在于，在上方开口的截面为“二 ”字型的上述滑动槽的左右一对侧壁上固定框体状的盖，而构成上述手插装孔；将上述流体压力缸内置于上述手支持部、并配置于上述滑动槽的正下方，将上述锁定销垂直设置于上下滑动的平盘状的上述活塞上、并贯通上述滑动槽的底面壁和上述盖体而向上方突出；并且，构成上述手基端部的叉形的插入侧端部的叉部，至少延伸到与上下地贯通上述手插装孔(滑动槽)的上述锁定销能够卡合的位置。
3.根据权利要求1或2所述的工件搬送装置的手装卸机构，其特征在于，上述流体压力缸由气缸构成，在上述缸内收容了压缩弹簧，该压缩弹簧作用产生上述锁定销的夹紧力。
4.根据权利要求1 3任意一项所述的工件搬送装置的手装卸机构，其特征在于，上述工件保持手由在手前端侧具备多个负压吸附垫的负压吸附手构成；在上述手基端部的底面上开口了负压被传递侧管路，另一方面，在上述手支持部的上述插装孔的底面上，经由锪孔部而开口了负压产生侧管路，并且，在上述锪孔部中装填了蛇腹型密封环，该蛇腹型密封环分别压接到上述负压被传递侧管路的开口周缘部和上述负压产生侧管路的开口周缘部，而使两个管路保持为连通状态。
5.根据权利要求1 4任意一项所述的工件搬送装置的手装卸机构，其特征在于，上述机械手支持部由保持架框体构成，该保持架框体被固定在至少水平地进行往复动作的进给杆的下方，在该保持架框体的前面侧设置了工件保持手装卸用的滑动槽。
全文摘要
本发明提供一种手的装卸简单、耐久性优良的工件搬送装置的手装卸机构。在该工件搬送装置的手装卸机构中，在进给杆(14)上固定设置了手装卸用的滑动槽(21)的保持架角板(20)，通过设在保持架角板(20)上的流体压力缸(24)的驱动，滑动活塞(26)对插入到滑动槽(21)中的手基端部(42)进行按压固定；其中，在滑动槽(21)上在前后分离地设置了基端部(42)前端部卡合用的V字块(24)和锁定销(28)，该锁定销(28)与缸(25)的上下滑动活塞(26)一体化，将手基端部(42)的插入端侧构成为叉形，在叉形的连接根部侧上面设置了与锁定销(28)前端的研钵状块(29)卡合的锥状卡合部(45)。
文档编号B25J15/00GK102294697SQ20101051080
公开日2011年12月28日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年6月28日
发明者枝泽正人, 铃木光 申请人:欧立机电株式会社