特開 2023-140495 産業用ロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023140495

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】産業用ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/06 20060101AFI20230928BHJP

【ＦＩ】

B25J19/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022046361

(22)【出願日】2022-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川井田 健太

(72)【発明者】

【氏名】川西 敏次

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS06

3C707BS12

3C707BT05

3C707CT05

3C707CV08

3C707CW08

3C707CX01

3C707CY32

3C707FS01

3C707FT04

3C707FU01

3C707HS27

3C707HT02

3C707HT17

3C707MS02

3C707NS24

(57)【要約】

【課題】ナットランナ側の軸方向に作用する荷重が、支持アームの回動軸（第６軸）に沿って作用してしまう。
【解決手段】ロボット本体２と、支持アーム１５に、第１連結具３０を介して、着脱自在に取付けられた固定ブラケット６０と、固定ブラケット６０に固定されたナットランナ４０と、ナットランナ４０に着脱自在に取付けられ、かつ、締結具Ｍに係合する工具ユニット５０と、を備えており、工具ユニット５０は、ナットランナ４０により、締結具Ｍの締め付け方向に回転する回転ロッド５１を有しており、回転ロッド５１の回転軸ＪＡは、第６軸Ｊ６に対して傾斜している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１軸の周りに旋回する基台と、
前記基台に対して、第２軸の周りに回動自在に枢着されたロアアームと、
前記ロアアームに対して、前記第２軸に平行な第３軸の周りに回動自在に枢着され、長手方向に沿った第４軸の周りに回動自在となるアッパアームと、
前記アッパアームの先端部において、前記第３軸に平行な第５軸の周りに回動自在に枢着され、長手方向に沿った第６軸の周りに回動自在となる支持アームと、を備えたロボット本体と、
前記支持アームに、連結具を介して、着脱自在に取付けられた固定ブラケットと、
前記固定ブラケットに固定されたナットランナと、
前記ナットランナに着脱自在に取付けられ、かつ、締結具に係合する工具ユニットと、を備えており、
前記工具ユニットは、前記ナットランナにより、前記締結具の少なくとも締め付け方向に回転する回転ロッドを有しており、
前記回転ロッドの回転軸は、前記第６軸に対して傾斜していることを特徴とする産業用ロボット。

【請求項2】

前記固定ブラケットは、
前記回転軸に沿った方向に延在したベースプレートと、
前記ナットランナの基端側で、前記ベースプレートに固着され、前記ナットランナを固定する第１エンドプレートと、
前記ナットランナの先端側で、前記ベースプレートに固着され、かつ、前記ナットランナのソケットに、前記回転ロッドを挿通する挿通部が形成された第２エンドプレートと、
前記ナットランナを挟むように、前記第１エンドプレートの縁部と前記ベースプレートの縁部に固着され、前記回転軸に沿った方向に延在する一対の第１補強リブと、
前記ナットランナを挟むように、前記第２エンドプレートの縁部と前記ベースプレートの縁部に固着され、前記回転軸に沿った方向に延在する一対の第２補強リブと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の産業用ロボット。

【請求項3】

前記連結具は、前記固定ブラケットに取付けられた第１コネクタと、前記支持アームに取付けられ、前記第１コネクタに連結される第２コネクタとを備えており、
前記第６軸と前記回転軸は同一の仮想平面上にあり、
前記固定ブラケットは、前記第１コネクタを取付ける取付けプレートと、前記仮想平面上に延在し、前記取付けプレートと前記ベースプレートとを連結する連結リブと、をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の産業用ロボット。

【請求項4】

前記固定ブラケットは、前記連結リブを挟んで、前記連結リブから立ち上り、前記取付けプレートと前記ベースプレートとに固着された一対の第３補強リブをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の産業用ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工具ユニットとナットランナが、ロボット本体に装着された産業用ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば、特許文献１には、多関節ロボットからなるロボット本体と、ロボット本体の先端の支持アームに、支持体を介して取付けられたナットランナと、ナットランナにより回転する回転軸と、回転軸に取付けられるビットと、を備えた産業用ロボットが開示されている。

【0003】

支持アームは、アームの長手方向を回動軸（第６軸）として回動しており、回転軸の回転と一致している。回転軸の軸心には、ビットを着脱自在に連結する連結具が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－２０９９６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の産業用ロボットでは、ナットランナにより回転する回転軸と、ナットランナにより回転する回転軸が略平行であるため、ナットランナ側の軸方向に作用する荷重が、支持アームの回動軸（第６軸）に沿って作用してしまう。この結果、ロボット本体の損傷、動作不良などが、生じることが想定される。

【0006】

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ロボットアームの支持アームに作用する荷重を低減することができる産業用ロボットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を鑑みて、本発明に係る産業用ロボットは、第１軸の周りに旋回する基台と、前記基台に対して、第２軸の周りに回動自在に枢着されたロアアームと、前記ロアアームに対して、前記第２軸に平行な第３軸に回動自在に枢着され、長手方向に沿った第４軸の周りに回動自在となるアッパアームと、前記アッパアームの先端部において、前記第３軸の周りに平行な第５軸の周りに回動自在に枢着され、長手方向に沿った第６軸の周りに回動自在となる支持アームと、を備えたロボット本体と、前記支持アームに、連結具を介して、着脱自在に取付けられた固定ブラケットと、前記固定ブラケットに固定されたナットランナと、前記ナットランナに着脱自在に取付けられ、かつ、締結具に係合する工具ユニットと、を備えており、前記工具ユニットは、前記ナットランナにより、前記締結具の少なくとも締め付け方向に回転する回転ロッドを有しており、前記回転ロッドの回転軸は、前記第６軸に対して傾斜していることを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、回転ロッドの回転軸は、第６軸に対して傾斜しているので、工具ユニットの先端において、回転ロッドの長手方向に沿って荷重が作用したとしても、この荷重が、支持アームの軸方向に沿って、作用することを低減することができる。これにより、たとえば、工具ユニットの自動交換、および、工具による締結具の締め付け工程などにおいて、ロボット本体の支持アームに作用する荷重を低減することができる。

【0009】

より好ましい態様としては、前記固定ブラケットは、前記回転軸に沿った方向に延在したベースプレートと、前記ナットランナの基端側で、前記ベースプレートに固着され、前記ナットランナを固定する第１エンドプレートと、前記ナットランナの先端側で、前記ベースプレートに固着され、かつ、前記ナットランナのソケットに、前記回転ロッドを挿通する挿通部が形成された第２エンドプレートと、前記ナットランナを挟むように、前記第１エンドプレートの縁部と前記ベースプレートの縁部に固着され、前記回転軸に沿った方向に延在する一対の第１補強リブと、前記ナットランナを挟むように、前記第２エンドプレートの縁部と前記ベースプレートの縁部に固着され、前記回転軸に沿った方向に延在する一対の第２補強リブと、を備える。

【0010】

本態様によれば、ベースプレートの両端に、第１および第２エンドプレートを固着し、一対の第１補強リブと一対の第２補強リブとにより、回転ロッドの長手方向に沿った剛性を高めることができる。これにより、ナットランナに作用する荷重を低減し、工具ユニットの自動交換、および、工具ユニットによる締結具Ｍの締め付け工程などを、精度良く行うことができる。

【0011】

より好ましい態様としては、前記連結具は、前記固定ブラケットに取付けられた第１コネクタと、前記支持アームに取付けられ、前記第１コネクタに連結される第２コネクタとを備えており、前記第６軸と前記回転軸は同一の仮想平面上にあり、前記固定ブラケットは、前記第１コネクタを取付ける取付けプレートと、前記仮想平面上に延在し、前記取付けプレートと前記ベースプレートとを連結する連結リブと、をさらに備える。

【0012】

この態様によれば、第１コネクタと第２コネクタとの連結時に、固定ブラケットには、これらを連結する方向に沿って力が作用する。しかしながら、この態様では、ロボット本体の第６軸と回転軸とを含む仮想平面上に延在し、取付けプレートとベースプレートとを連結する連結リブにより、このときに作用する力を受けることができ、固定ブラケットの剛性を高めることができる。

【0013】

より好ましい態様としては、前記固定ブラケットは、前記連結リブを挟んで、前記連結リブから立ち上り、前記取付けプレートと前記ベースプレートとに固着された一対の第３補強リブをさらに備える。

【0014】

第１コネクタと第２コネクタとの連結時に、連結リブに曲げ応力が作用し易いところ、この態様によれば、連結リブから立ち上り、取付けプレートとベースプレートとに固着された一対の第３補強リブが設けられているので、連結リブの剛性をより高めることができる。これにより、第１コネクタと第２コネクタをより正確な位置に配置し、これらを連結する（接続する）ことができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ロボットアームの支持アームに作用する荷重を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係る産業用ロボットを正面側から視た斜視図である。

【図2】図１に示す産業用ロボットを背面側から視た斜視図である。

【図3】ナットランナと固定ブラケットの側面図である。

【図4】図３に示すナットランナと固定ブラケットを正面側から視た模式的斜視図である。

【図5】図４に示すナットランナと固定ブラケットを背面側から視た模式的斜視図である。

【図6】工具ユニットの模式的斜視図である。

【図7】図９に示すマガジンに工具ユニットを配置した状態の拡大図であり、ナットランナの第２連結具（第１コネクタ）を説明ための模式的斜視図である。

【図8】図９に示すマガジンに工具ユニットを配置した状態の拡大図であり、工具ユニットの第２連結具（第２コネクタ）を説明ための模式的斜視図である。

【図9】マガジンに取付けられた複数種の工具ユニットの模式的斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明の実施形態に係る産業用ロボット１（以下、ロボット１という）を図１～図９を参照しながら詳述する。

【0018】

図１および図２に示すように、ロボット１は多関節ロボットからなるロボット本体２を含み、ロボット本体２の先端に第１連結具３０等を介して、ナットランナ４０および工具ユニット５０が取付けられたロボットである。

【0019】

１．ロボット本体２について
ロボット本体２は、マニュピュレータである。基台１０は、設置面に設置されており、設置面に固定された固定台１１と、設置面に対して直交する方向に沿った第１軸Ｊ１の周りに旋回する旋回台１２と、を備えている。旋回台１２は、固定台１１に固定された第１モータ２１の出力軸（図示せず）が接続されている。これにより、第１モータ２１の駆動で、旋回台１２（基台１０）を固定台１１に対して第１軸Ｊ１の周りに旋回させることができる。

【0020】

ロボット本体２は、旋回台１２に基端が枢着されたロアアーム１３と、ロアアーム１３の先端に枢着されるアッパアーム１４と、アッパアーム１４の先端に枢着された支持アーム１５と、有している。これらのアームは、金属製であり、たとえば、鋳鉄、またはアルニウム合金鋳物等の鋳物からなる。

【0021】

ロアアーム１３の基端は、基台１０の旋回台１２に軸支されており、第２モータ２２を介して、旋回台１２に対して第２軸Ｊ２の周りに回動自在に枢着されている。ここで、第２軸Ｊ２は、第１軸Ｊ１と直交する方向に平行となる軸である。第２モータ２２の動力により、ロアアーム１３は、旋回台１２に対して第２軸Ｊ２の周りに回動する。

【0022】

ロアアーム１３の先端は、アッパアーム１４に軸支されており、アッパアーム１４は、第３モータ２３を介して、ロアアーム１３に対して、第２軸Ｊ２に平行な第３軸Ｊ３の周りに、回動自在に枢着されている。

【0023】

アッパアーム１４は、ロボット本体２の腕部に相当し、第４モータ２４に接続されており、第４モータ２４の駆動により、その長手方向に沿った第４軸Ｊ４の周りに回動する。アッパアーム１４の先端は、ロボット本体２の手首部に相当する部分であり、エンドエフェクタに相当するナットランナ４０等を支持する支持アーム１５が取付けられている。

【0024】

本実施形態では、アッパアーム１４には、支持アーム１５をアッパアーム１４に対して枢動させる第５モータ（図示せず）が内蔵されている。第５モータは、アッパアーム１４に内蔵された動力伝達ベルト等を介して、支持アーム１５に接続されている。

【0025】

これにより、第５モータの動力が、アッパアーム１４に内蔵された動力伝達ベルト（図示せず）に伝達されることで、支持アーム１５は、アッパアーム１４に対して第５軸Ｊ５の周りに回動（揺動）する。さらに、アッパアーム１４には、支持アーム１５の軸心（具体的には第６軸Ｊ６）の周りに、支持アーム１５の先端部（本体部）を回動させる第６モータ（図示せず）が内蔵されている。本実施形態では、第６軸Ｊ６と回転軸ＪＡは同一の仮想平面上にある。

【0026】

本実施形態では、ロボット１は、支持アーム１５に、第１連結具３０を介して、着脱自在に取付けられた固定ブラケット６０と、固定ブラケット６０に固定されたナットランナ４０と、ナットランナ４０に着脱自在に取付けられ、かつ、締結具に係合する工具ユニット５０と、を備える。

【0027】

２．ナットランナ４０について
ナットランナ４０は、工具ユニット５０の回転ロッド５１を回転軸ＪＡ周りに回転させることにより、たとえば六角穴付きボルト、六角ボルト、ネジ、ナットなどを締結する装置である。このナットランナ４０は、図示しないが、電源ケーブルが接続されたモータ、モータの出力軸に連結された減速機、工具ユニット５０側に工具ユニット５０の回転ロッド５１を付勢する付勢部材、モータから後述するソケット４３の回転を伝達するクラッチなどが、ケーシング４１に内蔵されている。ナットランナ４０は、一般的に知られた機器であるため、詳細な説明は、省略する。

【0028】

本実施形態では、ナットランナ４０は、工具ユニット５０の先端側に、ソケット４３が取付けられており、ソケット４３は、上述の内蔵されたモータ（図示ぜず）により回転するスピンドル４２に連結されている。

【0029】

具体的には、図７に示すように、スピンドル４２の先端と、ソケット４３とは、回転軸ＪＡに直交する方向に、貫通孔（図示せず）が形成されており、この貫通孔にピン（図示せず）を挿入することにより、ソケット４３がスピンドル４２に連結されている。さらに、ソケット４３の外周面において、ピンの両端が露出する位置に、溝部が形成されており、この溝に、ピンの脱落防止用のＯリング４４が配置されている。このようにして、ソケット４３は、スピンドル４２とともに回転軸ＪＡの周りに回動する。

【0030】

ソケット４３には、六角孔４３ａが形成されており、回転ロッド５１の基端部５１ａが挿入されることにより、回転軸ＪＡの周り（具体的には、締結具Ｍの締め付け方向および緩める方向）に、係止される。このようにして、ナットランナ４０をモータ（図示せず）を駆動し、スピンドル４２を回転させることにより、図６に示す工具ユニット５０の回転ロッド５１（六角柱状の先端）に締結具Ｍに係合させ、締結具Ｍを締結することができる。

【0031】

３．工具ユニット５０について
工具ユニット５０は、図６に示すように回転ロッド５１を備えており、回転ロッド５１は、回転軸ＪＡ方向に沿って形成されている。回転ロッド５１は、支持ベース５２に支持されており、さらに先端側において、スプライン５３、吸引用リング５５、およびシース５６に挿通され、その先端が、シース５６から露出している。

【0032】

シース５６は、筒状であり、回転ロッド５１を覆うように、回転ロッド５１を挿通している。回転ロッド５１とシース５６との間には、僅かに隙間が形成されている。吸引用リング５５からの吸引により、シース５６の先端から空気を吸い込み、これらの隙間に流れる。

【0033】

ここで、回転ロッド５１の先端に、締結具Ｍが係合している状態で、具体的には、締結具Ｍの六角孔に締結具Ｍの六角柱状の先端が係合している状態に、シース５６の先端が、締結具Ｍの端面に当接する。したがって、このときに、回転ロッド５１とシース５６との間に負圧が発生し、工具ユニット５０の先端部５０ａに、締結具Ｍを吸着させることができる。なお、吸引用リング５５には、吸引プラグ５５ａが取着されており、この吸引プラグ５５ａは、チューブ（図示せず）を介して、後述する中継バルブ７６の中継プラグ７６ｄに接続されている。

【0034】

図１に戻り、本実施形態では、工具ユニット５０の回転ロッド５１の回転軸ＪＡは、支持アーム１５の第６軸Ｊ６に対して傾斜している。このように、回転ロッド５１の回転軸ＪＡは、第６軸Ｊ６に対して傾斜しているので、工具ユニット５０の先端において、回転ロッド５１の長手方向に沿って荷重が作用したとしても、この荷重が、支持アーム１５の軸方向に沿って、作用することを低減することができる。これにより、たとえば、ロボット１による工具ユニット５０の自動交換、および、工具ユニット５０による締結具Ｍの締め付け工程などにおいて、ロボット本体２の支持アーム１５に作用する荷重を低減することができる。

【0035】

４．固定ブラケット６０について
図１～３に示すように、固定ブラケット６０は、支持アーム１５に、第１連結具３０を介して、着脱自在に取付けられている。ここで、第１連結具３０と支持アーム１５との間には、ナットランナ４０を駆動したり、工具ユニット５０を自動的に交換したりするための電磁弁、センサ、エア圧の調整弁等の付帯装置が取付けられているが、これらの機器に関しては、一般的に知られたものであるので詳細な説明は省略する。

【0036】

図３～５に示すように、固定ブラケット６０は、回転軸ＪＡに沿った方向に延在したベースプレート６３と、これらの両端に固着された第１および第２エンドプレート６１、６２とを備えている。ベースプレート６３には、図示の如く、円形状の肉抜き部が設けられていてもよい。

【0037】

第１エンドプレート６１は、ナットランナ４０の基端側で、ベースプレート６３に固着され、ナットランナ４０を固定している。第２エンドプレート６２は、ナットランナ４０の先端側で、ベースプレート６３に固着され、かつ、ナットランナ４０のソケット４３に、回転ロッド５１を挿通する切り欠き部（挿通部）６２ａが形成されている。

【0038】

さらに、固定ブラケット６０は、ナットランナ４０を挟むように、第１エンドプレート６１の縁部とベースプレート６３の補強プレート６３ａの縁部に固着され、回転軸ＪＡに沿った方向に延在する一対の第１補強リブ６４、６４を備えている。固定ブラケット６０は、ナットランナ４０を挟むように、第２エンドプレート６２の縁部とベースプレートの補強プレート６３ａの縁部に固着され、回転軸ＪＡに沿った方向に延在する一対の第２補強リブ６５、６５を備えている。

【0039】

補強プレート６３ａは、一対の第１補強リブ６４、６４が固着される部分を補強しており、補強プレート６３ｂは、一対の第２補強リブ６５、６５が固着される部分を補強している。具体的には、補強プレート６３ａ、６３ｂにより、ベースプレート６３は、回転軸ＪＡに沿った両側の肉厚が厚くなっており、補強プレート６３ａ、６３ｂの間のベースプレート６３の本体は、肉抜きされている。

【0040】

本実施形態では、ベースプレート６３の一対の第１補強リブ６４、６４と一対の第２補強リブ６５、６５とにより、回転ロッド５１の長手方向に沿った剛性を高めることができる。ナットランナ４０に作用する荷重を低減し、工具ユニットの自動交換、および、工具ユニット５０による締結具Ｍの締め付け工程などを、精度良く行うことができる。

【0041】

第１連結具３０は、固定ブラケット６０に取付けられた第１コネクタ３１と、支持アーム１５に取付けられ、第１コネクタ３１に連結される第２コネクタ３２とを備えている。第１コネクタ３１と第２コネクタ３２は、たとえば、後述する第２連結具７０で説明するように、エアにより、自動的にこれらが相互に連結したり、非連結状態にしたりすることができる一般的に知られた機構であってもよく、これらを着脱することが自在にできるものであれば、その機構は特に限定されるものではない。また、第１コネクタ３１と第２コネクタ３２の連結時に、ロボット本体２側から、電力およびエアを、ナットランナ４０側に自動的に供給可能となる接続機構（図示せず）が、設けられていてもよい。

【0042】

固定ブラケット６０は、第１コネクタ３１を取付ける取付けプレート６９を備えている。さらに、固定ブラケット６０は、第６軸Ｊ６と、回転ロッド５１の回転軸ＪＡを含む仮想平面上に延在し、取付けプレート６９とベースプレート６３とを連結する連結リブ６７と、をさらに備えている。取付けプレート６９は、ベースプレート６３に対して、傾斜しており、取付けプレート６９の法線方向が、第１コネクタ３１と第２コネクタ３２との接続方向Ａに一致している。ここで、接続方向Ａは、ロボット本体２の先端（具体的には、支持アーム１５）を移動させることにより、これらを連結および連結解除する方向である。

【0043】

第１コネクタ３１と第２コネクタ３２との連結時に、固定ブラケット６０には、これらを連結する接続方向Ａに沿って力が作用する。ここで、図１および図２に示すように、連結リブ６７は、ロボット本体２０の第６軸Ｊ６と回転ロッド５１の回転軸ＪＡとを含む仮想平面上に延在し、取付けプレート６９とベースプレート６３とを連結しているので、このときに作用する力を安定して受けることができ、固定ブラケット６０の剛性を高めることができる。これにより、工具ユニット５０の自動交換、および、工具ユニット５０による締結具Ｍの締め付け工程などを、精度良く行うことができる。

【0044】

連結リブ６７の縁部のうち、ベースプレート６３と対峙する縁部と反対側の縁部は、取付けプレート６９から延在し、接続方向Ａに沿って形成された第１縁部６７ａと、第１縁部６７ａに連続し、ベースプレート６３が延在する方向に沿って形成された第２縁部６７ｂとで、構成されている。このような第１および第２縁部６７ａ、６７ｂを設けることにより、第１縁部６７ａを含む部分で、接続方向Ａに沿った荷重を受け、第２縁部６７ｂを含む部分で、回転軸ＪＡ方向に沿った荷重を受けることができる。

【0045】

さらに、図５に示すように、固定ブラケット６０は、連結リブ６７を挟んで、連結リブ６７から立ち上り、取付けプレート６９とベースプレート６３とに固着された一対の第３補強リブ６８、６８をさらに備える。

【0046】

ここで、第１コネクタ３１と第２コネクタ３２との連結時に、連結リブ６７に曲げ応力が作用し易いところ、本実施形態では、一対の第３補強リブ６８、６８が設けられているので、連結リブ６７の剛性をより高めることができる。これにより、第１コネクタ３１と第２コネクタ３２をより正確な位置に配置し、これらを連結する（接続する）ことができる。

【0047】

５．第２連結具７０について
本実施形態では、図７および図８に示すように、本実施形態では、回転ロッド５１の回転軸ＪＡから外れた位置において、回転ロッド５１がソケット４３に係止した状態で、工具ユニット５０と固定ブラケット６０とを着脱自在に連結する第２連結具７０を有する。ここで、本実施形態では、第２連結具７０は、回転軸ＪＡを挟んで、一対（２つ）設けられている。なお、第２連結具７０が連結した状態で、回転ロッド５１の基端部５１ａは、ソケット４３の六角穴（係止穴）４３ａに対して、回転軸ＪＡに沿った方向に、隙間を形成している。したがって、工具ユニット５０の装着時には、回転軸ＪＡ方向には、回転ロッド５１は、ソケット４３に非接触となる。

【0048】

第２連結具７０は、第１コネクタ７１と、第１コネクタ７１に接続される第２コネクタ７５とにより、連結されるものであり、エアを駆動源として連結および連結解除が行われる。第１コネクタ７１と、第２コネクタ７５との接続方向Ｂは、回転軸ＪＡの方向に一致しており、これらは、連結時に接続方向Ｂに拘束される。したがって、第２連結具７０により、ナットランナ４０と、工具ユニット５０とは、回転軸ＪＡに沿った方向に拘束される。本実施形態では、図７に示すように、第１コネクタ７１は、第２エンドプレート６２に設けられており、図８に示すように、第２コネクタ７５は、工具ユニット５０のうち、回転ロッド５１を支持する支持ベース５２に、設けられている。

【0049】

第１コネクタ７１は、エア供給プラグ７１ｂが接続された本体７１ａと、本体７１ａから支持ベース５２側に突出した突出部７１ｃと、を有している。突出部７１ｃの外周面には、周方向に等間隔に貫通孔７１ｄが形成されており、エア供給時に、エア圧により、貫通孔７１ｄに向かって移動し、貫通孔７１ｄに係止される係止ボール（図示せず）が設けられている。本実施形態では、係止ボールは、エア圧により、貫通孔７１ｄに係止されるが、たとえば、第１コネクタ７１と第２コネクタ７５とが着脱自在となるのであれば、係止ボールをばね等で、貫通孔７１ｄに向かって付勢されてもよく、これらの構造は一般的に知られた構造である。

【0050】

第２コネクタ７５は、リング状の部材であり、第１コネクタ７１の突出部７１ｃが挿入される貫通孔７５ｂが形成されている。貫通孔７５ｂを形成する内周壁には、エア供給時に、突出部７１ｃの貫通孔７１ｄに係止される係止溝７５ａが形成されている。

【0051】

このような結果、ロボット本体２の動作制御することにより、第１コネクタ７１の突出部７１ｃを、第２コネクタ７５の貫通孔７１ｄに挿入し、エア圧等を駆動源として、第１コネクタ７１の係止ボールを、第２コネクタ７５の係止溝７５ａに係合させる。

【0052】

さらに、エア圧を除圧し、第１コネクタ７１の突出部７１ｃを、第２コネクタ７５の貫通孔７１ｄから引き抜くことにより、係止ボールと係止溝７５ａとの係合が解除されるので、これらの連結を簡単に解除することができる。

【0053】

本実施形態では、図７に示すように、第２連結具７０の第１コネクタ７１は、第２エンドプレート６２を挟んで、第２補強リブ６５が配置された位置に設けられている。図９に示すような工具ユニット５０を並設したマガジン９１に対して、ロボット本体２により、第１コネクタ７１を第２コネクタ７５に連結する際に、固定ブラケット６０に仮に衝撃荷重が作用したとしても、このような配置関係を満たすことにより、固定ブラケット６０の変形を抑えることができる。

【0054】

さらに、本実施形態では、図７に示すように、固定ブラケット６０の第２エンドプレート６２には、エアの吸引用の吸引部７２ａが形成された第１接続部７２が設けられている。さらに、図６および図８に示すように、工具ユニット５０の支持ベース５２には、第１接続部７２に接続され、吸引部７２ａと連通する第２接続部（中継バルブ）７６が設けられている。第１接続部７２と、第２接続部７６とは、第２連結具７０の第１コネクタ７１と第２コネクタ７５とが連結された際に、後述する弁体７２ｃと弁体７６ｃとが当接する位置に配置されている。

【0055】

吸引部７２ａには、吸引ポート７２ｄが設けられており、吸引ポート７２ｄは、配管（図示せず）等を介して、吸引ポンプ（図示せず）に接続されている。さらに、第１接続部７２には、接続プラグ７２ｂが設けられており、接続プラグ７２ｂには、吸引部７２ａの内部に形成された吸引通路（図示ぜず）を封止する球状の弁体７２ｃが設けられている。

【0056】

弁体７２ｃは、吸引部７２ａの内部からバネ等により、付勢されており、吸引通路を封止しており、第２接続部（中継バルブ）７６の接続プラグ７６ａに設けられた球状の弁体７６ｃと当接することにより、第２接続部７６の内部空間と連通する。なお、第２接続部７６の構造も、第１接続部７２のもと同様の構造である。本実施形態では、第１接続部７２は、ベースプレート６３の寄りの第２エンドプレート６２に固着されている。

【0057】

本実施形態では、第２連結具７０の第１コネクタ７１と第２コネクタ７５とが連結された際に、接続プラグ７２ｂの弁体７２ｃと、接続プラグ７６ａの弁体７６ｃとが当接し、バネ等で付勢されていた弁体７２ｃ、７６ｃがそれぞれの接続プラグ７２ｂ、７６ａの内部に押し込まれる。ここで、第１接続部７２は、ベースプレート６３の寄りの第２エンドプレート６２に固着されているので、固定ブラケット６０の回転軸ＪＡに沿った方向の剛性は高い。これにより、接続プラグ７２ｂ、７６ａ同士の接触状態を安定して維持することができる。このような結果、第１接続部７２および第２接続部７６を介して、第２接続部（中継バルブ）７６の中継プラグ７６ｄからエアを吸引することができる。このような結果、上述した如く、締結具Ｍを、工具ユニット５０の先端部５０ａに吸着させることができる。

【0058】

ここで、工具ユニット５０と、これを装着したナットランナ４０とは、図９に示すマガジン９１を備えた設置台９０に配置されている。マガジン９１は、設置台９０の台座９３に取付けられており、台座９３は、支持脚９４に支持されている。

【0059】

本実施形態によれば、第１連結具３０を設けることにより、ロボット本体２の動作を制御し、たとえば、図９に示すマガジン９１に設置された第１コネクタ３１に、ロボット本体２の支持アーム１５の第２コネクタ３２を連結することにより、工具ユニット５０を装着したナットランナ４０を、ロボット本体２に取付けることができる。このようにして、異なる仕様のナットランナ４０であっても、固定ブラケット６０に取付けられた第１連結具３０を介して接続することができる。さらに、第２連結具７０を固定ブラケット６０に設けることにより、異なる仕様の工具ユニット５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ等を簡単に交換することができる。

【0060】

このようにして、本実施形態では、回転ロッド５１の回転軸ＪＡから外れた位置において、回転ロッド５１がソケット４３に係止した状態で、第２連結具７０により、工具ユニット５０と固定ブラケット６０とを着脱自在に連結することができる。第２連結具７０は、ナットランナ４０を固定する固定ブラケット６０に設けられているので、ナットランナ４０に、工具ユニット５０を交換する際の力が作用せず、固定ブラケット６０に作用する。第２連結具７０は、回転軸ＪＡを挟んで、一対（２つ）設けられているので、支持ベース５２を介して回転ロッド５１を安定して支持することができる。

【0061】

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

【符号の説明】

【0062】

１：産業用ロボット、２：ロボット本体、１０：基台、１３：ロアアーム、１４：アッパアーム、１５：支持アーム、３０：第１連結具、３１：第１コネクタ、３２：第２コネクタ、４０：ナットランナ、４３：ソケット、５０：工具ユニット、５１：回転ロッド、５２：支持ベース、５６：シース、６０：固定ブラケット、６１：第１エンドプレート、６２：第２エンドプレート、６２ａ：切り欠き部（挿通部）、６３：ベースプレート、６４：第１補強リブ、６５：第２補強リブ、６７：連結リブ、６８：第３補強リブ、６９：取付けプレート、７０：第２連結具、７１：第１コネクタ、７２ａ：吸引部、７５：第２コネクタ、７６：第２接続部、Ｍ：締結具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】