特開 2023-147619 ツールチェンジャ、及びロボットアーム

(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】P2023147619

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】ツールチェンジャ、及びロボットアーム

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/04 20060101AFI20231005BHJP

   B23Q 3/155 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

B25J15/04 A

B23Q3/155 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022055237

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】520006148

【氏名又は名称】株式会社アイ・モーションテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 寿美男

(72)【発明者】

【氏名】岡田 靖

【テーマコード（参考）】

3C002

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C002LL00

3C707BS12

3C707GS04

3C707GS11

3C707HS27

(57)【要約】

【課題】簡易な構成でエンドエフェクタに動作の自由度を付与することができるツールチェンジャ及びロボットアームを提供すること。
【解決手段】ツールチェンジャは、ロボットアームが備えるアーム部の先端に固定され、該アーム部と電気的に接続されるとともに、ワークに対して所定の処理を施すエンドエフェクタを着脱可能なツールチェンジャであって、前記アーム部から入力される電力により駆動するモータと、前記アーム部から入力される制御信号に応じて前記モータの駆動を制御するモータ制御部と、前記モータの駆動を用いて生成した１自由度の動作を前記エンドエフェクタに伝達する伝達機構と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットアームが備えるアーム部の先端に固定され、該アーム部と電気的に接続されるとともに、ワークに対して所定の処理を施すエンドエフェクタを着脱可能なツールチェンジャであって、
前記アーム部から入力される電力により駆動するモータと、
前記アーム部から入力される制御信号に応じて前記モータの駆動を制御するモータ制御部と、
前記モータの駆動を用いて生成した１自由度の動作を前記エンドエフェクタに伝達する伝達機構と、
を備えることを特徴とするツールチェンジャ。

【請求項2】

前記動作は、直動、傾斜、又は回転であることを特徴とする請求項１に記載のツールチェンジャ。

【請求項3】

前記エンドエフェクタに前記アーム部からの電力及び制御信号を伝達する端子を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のツールチェンジャ。

【請求項4】

前記エンドエフェクタを着脱可能に保持する保持部を備え、
前記保持部は、前記モータを所定の方向に駆動させることにより前記エンドエフェクタを保持する一方、前記モータを前記所定の方向と反対方向に駆動させることにより前記エンドエフェクタの保持を解除することを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載のツールチェンジャ。

【請求項5】

前記モータは、当該ツールチェンジャの中心軸周りに回転し、
前記伝達機構は、前記中心軸周りの回転を伝達し、前記エンドエフェクタを前記中心軸周りに回転させることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載のツールチェンジャ。

【請求項6】

前記モータは、当該ツールチェンジャの中心軸に平行な軸周りに回転し、
前記伝達機構は、前記軸周りの回転を変換して、前記エンドエフェクタを前記軸に直交する方向に直動させることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載のツールチェンジャ。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１つに記載のツールチェンジャと、
前記ツールチェンジャに６自由度の動作を付与するとともに、前記ツールチェンジャを保持するアーム部と、
前記アーム部、及び前記ツールチェンジャを制御する制御部と、
を備えることを特徴とするロボットアーム。

【請求項8】

前記ツールチェンジャに着脱可能であり、かつ前記エンドエフェクタが固定されるアダプタ部を備えることを特徴とする請求項７に記載のロボットアーム。

【請求項9】

前記アダプタ部は、
固定された前記エンドエフェクタの駆動を制御するストッパーを備え、
前記ストッパーは、
前記アダプタ部が前記ツールチェンジャから取り外されている状態では、前記エンドエフェクタの駆動を規制し、
前記アダプタ部が前記ツールチェンジャに取り付けられている状態では、前記エンドエフェクタの駆動を解除することを特徴とする請求項８に記載のロボットアーム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ツールチェンジャ、及びロボットアームに関する。

【背景技術】

【0002】

ロボットアームの先端に接続されるとともに、複数の機能が異なるツール（以下において、「エンドエフェクタ」ともいう）を接続可能なツールチェンジャが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２００７／１０６６６２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

通常のツールチェンジャは、エンドエフェクタを保持する機能しか有しないため、動作の自由度はアーム部とツール次第となり、用途が限定される。一方、複数のツールをツールチェンジャに実装し、回転により使用するツールを切り換える構成も提案されているが、装置構成が複雑である。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成でエンドエフェクタに動作の自由度を付与することができるツールチェンジャ、及びロボットアームを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るツールチェンジャは、ロボットアームが備えるアーム部の先端に固定され、該アーム部と電気的に接続されるとともに、ワークに対して所定の処理を施すエンドエフェクタを着脱可能なツールチェンジャであって、前記アーム部から入力される電力により駆動するモータと、前記アーム部から入力される制御信号に応じて前記モータの駆動を制御するモータ制御部と、前記モータの駆動を用いて生成した１自由度の動作を前記エンドエフェクタに伝達する伝達機構と、を備えることを特徴とする。

【0007】

また、本発明の一態様に係るツールチェンジャは、前記動作は、直動、傾斜、又は回転であることを特徴とする。

【0008】

また、本発明の一態様に係るツールチェンジャは、前記エンドエフェクタに前記アーム部からの電力及び制御信号を伝達する端子を備えることを特徴とする。

【0009】

また、本発明の一態様に係るツールチェンジャは、前記エンドエフェクタを着脱可能に保持する保持部を備え、前記保持部は、前記モータを所定の方向に駆動させることにより前記エンドエフェクタを保持する一方、前記モータを前記所定の方向と反対方向に駆動させることにより前記エンドエフェクタの保持を解除することを特徴とする。

【0010】

また、本発明の一態様に係るツールチェンジャは、前記モータは、当該ツールチェンジャの中心軸周りに回転し、前記伝達機構は、前記中心軸周りの回転を伝達し、前記エンドエフェクタを前記中心軸周りに回転させることを特徴とする。

【0011】

また、本発明の一態様に係るツールチェンジャは、前記モータは、当該ツールチェンジャの中心軸に平行な軸周りに回転し、前記伝達機構は、前記軸周りの回転を変換して、前記エンドエフェクタを前記軸に直交する方向に直動させることを特徴とする。

【0012】

また、本発明の一態様に係るロボットアームは、ツールチェンジャと、前記ツールチェンジャに６自由度の動作を付与するとともに、前記ツールチェンジャを保持するアーム部と、前記アーム部、及び前記ツールチェンジャを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

【0013】

また、本発明の一態様に係るロボットアームは、前記ツールチェンジャに着脱可能であり、かつ前記エンドエフェクタが固定されるアダプタ部を備えることを特徴とする。

【0014】

また、本発明の一態様に係るロボットアームは、前記アダプタ部は、固定された前記エンドエフェクタの駆動を制御するストッパーを備え、前記ストッパーは、前記アダプタ部が前記ツールチェンジャから取り外されている状態では、前記エンドエフェクタの駆動を規制し、前記アダプタ部が前記ツールチェンジャに取り付けられている状態では、前記エンドエフェクタの駆動を解除することを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、簡易な構成でエンドエフェクタに動作の自由度を付与することができるツールチェンジャ、及びロボットアームを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、実施の形態１に係るツールチェンジャを含むロボットアームの全体構成を示す模式図である。

【図2】図２は、ツールチェンジャにアダプタ部が取り付けられた状態を表す斜視図である。

【図3】図３は、ツールチェンジャにアダプタ部が取り付けられた状態を表す断面図である。

【図4】図４は、ツールチェンジャの先端側の斜視図である。

【図5】図５は、ツールチェンジャを先端側から見た図である。

【図6】図６は、アダプタ部の基端側の斜視図である。

【図7】図７は、ツールチェンジャからアダプタ部を取り外した状態を表す斜視図である。

【図8】図８は、エンドエフェクタ取付板ストッパーを含む部分拡大図である。

【図9】図９は、エンドエフェクタ取付板ストッパーを含む部分拡大図である。

【図10】図１０は、ツールチェンジャを先端側から見た図である。

【図11】図１１は、ツールチェンジャを先端側から見た図である。

【図12】図１２は、ツールチェンジャからアダプタ部を取り外した状態を表す斜視図である。

【図13】図１３は、ツールチェンジャの先端側の斜視図である。

【図14】図１４は、ツールチェンジャを先端側から見た図である。

【図15】図１５は、アダプタ部の基端側の斜視図である。

【図16】図１６は、ツールチェンジャを先端側から見た図である。

【図17】図１７は、ツールチェンジャを先端側から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、図面を参照して本発明に係るツールチェンジャ、及びロボットアームの実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。本発明は、エンドエフェクタを交換可能なツールチェンジャ、及びロボットアーム一般に適用することができる。

【0018】

また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0019】

（実施の形態１）
〔ロボットアームの構成〕
まず、実施の形態１に係るツールチェンジャを含むロボットアーム全体の構成を説明する。図１は、実施の形態１に係るツールチェンジャを含むロボットアームの全体構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態１に係るロボットアーム１は、ベース部２と、アーム部３と、ツールチェンジャ４と、アダプタ部５と、を備える。

【0020】

ロボットアーム１は、ツールチェンジャ４を先端に取り付け、ワークに対して所定の処理を施すエンドエフェクタを交換することにより、ワークに対して様々な処理を施すことができる。

【0021】

ベース部２の内部には、外部のホストからの指示入力に応じて、ロボットアーム１を統合的に制御する制御部が設けられている。制御部は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の各種の信号処理回路によって構成される。そして、制御部は、アーム部３及びツールチェンジャ４の駆動を制御する制御信号をベース部２から出力する。また、ベース部２には、外部電源から電力が供給され、ベース部２の駆動に用いられるとともに、アーム部３に電力を供給する。

【0022】

アーム部３は、駆動部３１～３６を備える。駆動部３１～３６は、ベース部２から供給される電力で駆動するモータを備え、ベース部２から入力される制御信号に応じてモータが駆動される。また、アーム部３は、ベース部２から供給された電力の一部をツールチェンジャ４に伝達するとともに、ベース部２から入力された制御信号の一部をツールチェンジャ４に伝達する。

【0023】

駆動部３１は、矢印Ａ１に沿って回転方向の自由度を付与する。駆動部３２は、矢印Ａ２に沿って傾斜方向の自由度を付与する。駆動部３３は、矢印Ａ３に沿って回転方向の自由度を付与する。駆動部３４は、矢印Ａ４に沿って傾斜方向の自由度を付与する。駆動部３５は、矢印Ａ５に沿って回転方向の自由度を付与する。駆動部３６は、矢印Ａ６に沿って傾斜方向の自由度を付与する。これらの駆動部３１～３６によって、アーム部３は、６自由度を実現する。

【0024】

ツールチェンジャ４は、アーム部３の先端に固定され、アーム部３と電気的に接続されるとともに、アダプタ部５と一体的にエンドエフェクタを着脱可能である。ツールチェンジャ４は、アーム部３の先端に例えばネジで固定されている。

【0025】

アダプタ部５の先端側の面には、エンドエフェクタが固定される。そして、ツールチェンジャ４を駆動することにより、アダプタ部５の先端側の面とエンドエフェクタとが、矢印Ａ７に沿って一体的に回転する。アダプタ部５は、例えば着脱可能な爪によりツールチェンジャ４に取り付けられる。

【0026】

〔ツールチェンジャの構成〕
次に、ツールチェンジャ４の構成を説明する。図２は、ツールチェンジャにアダプタ部が取り付けられた状態を表す斜視図である。図２に示すように、ツールチェンジャ４は、円柱状をなし、先端側の面にアダプタ部５が取り付けられている。

【0027】

図３は、ツールチェンジャにアダプタ部が取り付けられた状態を表す断面図である。図３に示すように、ツールチェンジャ４は、モータ４０１と、ギヤヘッド４０２と、伝達機構としての出力回転軸４０３と、モータ制御部としての基板４０４と、センサ部４０５と、ベアリング４０６と、を備える。

【0028】

モータ４０１は、アーム部３から入力される電力により、ツールチェンジャ４の中心軸周りに回転する。

【0029】

ギヤヘッド４０２は、モータ４０１の回転駆動を減速して出力回転軸４０３に伝達する。

【0030】

出力回転軸４０３は、ギヤヘッド４０２を介して入力されるモータ４０１の中心軸周りの回転駆動をエンドエフェクタに伝達する。換言すると、出力回転軸４０３は、エンドエフェクタを中心軸周りに回転させる回転方向の１自由度の動作を付与する。

【0031】

基板４０４は、アーム部３から入力される制御信号に応じてモータ４０１の駆動を制御する。

【0032】

センサ部４０５は、出力回転軸４０３の回転位置を検出する。

【0033】

ベアリング４０６は、出力回転軸４０３の回転動作によって生じる摩擦を低減する。

【0034】

図４は、ツールチェンジャの先端側の斜視図である。図４に示すように、ツールチェンジャ４は、保持部としてのロックパーツ４０７と、端子４０８と、を備える。

【0035】

ロックパーツ４０７は、モータ４０１の駆動によりエンドエフェクタを着脱可能に保持する。

【0036】

端子４０８は、エンドエフェクタにアーム部３からの電力及び制御信号を伝達する。エンドエフェクタ側に駆動装置がある場合には、端子４０８から電力及び制御信号を出力し、この駆動装置を駆動制御することにより、エンドエフェクタにさらに複雑な動作をさせることも可能である。

【0037】

図５は、ツールチェンジャを先端側から見た図である。図５に示すように、ツールチェンジャ４は、バネ４０９を備える。バネ４０９は、ロックパーツ４０７を図５の時計回り方向に付勢する。

【0038】

〔アダプタ部の構成〕
次に、アダプタ部５の構成を説明する。図３に示すように、アダプタ部５は、エンドエフェクタ回転軸５０１と、エンドエフェクタ取付板５０２と、ベアリング５０３と、を備える。

【0039】

エンドエフェクタ回転軸５０１は、出力回転軸４０３と嵌合し、出力回転軸４０３と一体的に回転する。

【0040】

エンドエフェクタ取付板５０２は、エンドエフェクタ回転軸５０１にネジ等で固定されており、エンドエフェクタ回転軸５０１とともに回転する。エンドエフェクタ取付板５０２には、エンドエフェクタがネジ等により固定される。

【0041】

ベアリング５０３は、エンドエフェクタ回転軸５０１の回転動作によって生じる摩擦を低減する。

【0042】

図６は、アダプタ部の基端側の斜視図である。図６に示すように、アダプタ部５は、嵌合部５０４と、エンドエフェクタ取付板ストッパー５０５と、プローブ５０６と、を備える。

【0043】

嵌合部５０４は、ツールチェンジャ４側の溝部に嵌合する。

【0044】

エンドエフェクタ取付板ストッパー５０５は、アダプタ部５に固定されたエンドエフェクタ及びエンドエフェクタ取付板５０２の回転駆動を制御する。図８、図９は、エンドエフェクタ取付板ストッパーを含む部分拡大図である。これらの拡大図は、エンドエフェクタ取付板ストッパー５０５が露出するようにツールチェンジャ４の中心軸に平行に切断した切断面を表す。図８は、アダプタ部５をツールチェンジャ４に取り付ける前の状態を示し、図９は、アダプタ部５をツールチェンジャ４に取り付けた状態を示す。

【0045】

図８に示す取り付け前の状態において、バネ５０７がエンドエフェクタ取付板ストッパー５０５の一部を図８の下方に付勢していることにより、回転止め５０５ａがエンドエフェクタ取付板５０２の穴部５０２ａに挿入された状態が維持され、エンドエフェクタ取付板５０２の回転が規制されている。換言すると、エンドエフェクタ取付板ストッパー５０５は、アダプタ部５がツールチェンジャ４から取り外されている状態では、エンドエフェクタの駆動を規制する。

【0046】

一方、図９に示す取り付け後の状態において、突き当て部５０８がツールチェンジャ４の所定の部分と当接し、突き当りストッパー５０５ｂを押圧することにより、回転止め５０５ａが穴部５０２ａから抜け、エンドエフェクタ取付板５０２が回転可能な状態となる。換言すると、エンドエフェクタ取付板ストッパー５０５は、アダプタ部５がツールチェンジャ４に取り付けられている状態では、エンドエフェクタの駆動を解除する。

【0047】

プローブ５０６は、端子４０８から電力及び制御信号の入力を受け付ける。

【0048】

〔ツールチェンジャの動作〕
次に、ツールチェンジャ４の動作を説明する。図５は、アダプタ部５の嵌合部５０４をツールチェンジャ４の溝部に嵌合させた初期状態を表す。この状態では、バネ４０９がロックパーツ４０７を時計回りの方向に付勢しているが、ロックパーツ４０７と一体的に形成されているストッパー４０７ａと出力回転軸４０３と一体的に形成されている突出部４０３ａとが当接しており、ロックパーツ４０７の回転が規制されている。

【0049】

この状態から、アーム部３からの電力及び制御信号に応じて、モータ４０１が回転する。図５と同様に、図１０、図１１は、ツールチェンジャを先端側から見た図である。図１０に示すように、モータ４０１が回転し、追従して出力回転軸４０３が回転すると、ストッパー４０７ａと突出部４０３ａとが当接する位置が変化しロックパーツ４０７が回転する。すると、ロックパーツ４０７のフランジ４０７ｂに引掛け部５０４ａが引っ掛かった状態となり、ロックパーツ４０７の回転が規制されるとともに、アダプタ部５がツールチェンジャ４から脱落することが防止された状態となる。換言すると、ロックパーツ４０７は、モータ４０１を所定の方向に駆動することによりエンドエフェクタを保持する。

【0050】

さらに、モータ４０１が回転すると、図１１に示すように、出力回転軸４０３及びエンドエフェクタ回転軸５０１のみが一体的に回転する。このときモータ４０１の回転量を制御することにより、エンドエフェクタ回転軸５０１に固定されたエンドエフェクタ取付板５０２を任意の角度に回転させることが可能となる。

【0051】

なお、エンドエフェクタ取付板５０２が任意の角度にある状態から、出力回転軸４０３を反時計回りに回転させるようにモータ４０１を駆動して、図１０の位置まで戻し、そこからさらに出力回転軸４０３を反時計回りに回転させるようにモータ４０１を駆動すると、フランジ４０７ｂから引掛け部５０４ａが外れ、ツールチェンジャ４からアダプタ部５を取り外すことができる。換言すると、ロックパーツ４０７は、モータ４０１を所定の方向と反対方向に駆動することによりエンドエフェクタの保持を解除する。

【0052】

以上説明した実施の形態１によれば、アーム部３からの電力及び制御信号により、エンドエフェクタ取付板５０２を任意の角度に回転させることができるため、簡易な構成でエンドエフェクタに動作の自由度を付与することができる。従って、装置が大型化、重量化することがなく、可搬性、軽量性に優れている。

【0053】

また、実施の形態１によれば、ロックパーツ４０７によるアダプタ部５の保持及び解除も、モータ４０１の駆動のみで行うことができるため、他の駆動機構を用いることなくアダプタ部５を簡易に保持することができる。

【0054】

また、実施の形態１によれば、ロボットアーム１の制御系を同一とし、単一電源化を可能としたことから、ロボットアーム１単体で場所を選ばず稼働させることができ、作業場所や外部環境に対して高い適応能力を実現できる。

【0055】

（実施の形態２）
〔ツールチェンジャの構成〕
まず、ツールチェンジャの構成を説明する。図１２は、ツールチェンジャからアダプタ部を取り外した状態を表す斜視図である。図１２に示すように、実施の形態２に係るツールチェンジャ６には、アダプタ部７を取り付けることができる。

【0056】

図１３は、ツールチェンジャの先端側の斜視図である。図１３に示すように、ツールチェンジャ６は、スライダ６０１と、ロックパーツ６０２と、を備える。

【0057】

図１４は、ツールチェンジャを先端側から見た図である。図１４に示すように、ツールチェンジャ６は、ラック６０３と、モータ出力軸６０４と、レール６０５と、ラック押さえ６０６と、バネ６０７と、を備える。

【0058】

スライダ６０１は、ツールチェンジャ６の中心軸に平行な軸周りに回転するモータからの軸周りの回転を変換して、エンドエフェクタを軸に直交する方向に直動させる。

【0059】

ロックパーツ６０２は、モータの駆動によりエンドエフェクタを着脱可能に保持する。

【0060】

ラック６０３は、モータ出力軸６０４と噛み合い、回転方向の力を直動方向に力を変換する。

【0061】

モータ出力軸６０４は、モータの回転駆動を伝達する。

【0062】

レール６０５は、ラック６０３の駆動をガイドする。

【0063】

ラック押さえ６０６は、ラック６０３の移動を規制する。

【0064】

バネ６０７は、ロックパーツ６０２を図１４の時計回り方向に付勢する。

【0065】

〔アダプタ部の構成〕
次に、アダプタ部７の構成を説明する。図１２に示すように、アダプタ部７は、エンドエフェクタ取付板７０１を備える。エンドエフェクタ取付板７０１には、エンドエフェクタがネジ等により固定される。

【0066】

図１５は、アダプタ部の基端側の斜視図である。図１５に示すように、アダプタ部７は、スライダブロック７０２と、嵌合部７０３と、エンドエフェクタ取付板ストッパー７０４と、を備える。

【0067】

スライダブロック７０２は、スライダ６０１に嵌合し、一体的に駆動する。

【0068】

嵌合部７０３は、ツールチェンジャ６側の溝部に嵌合する。

【0069】

エンドエフェクタ取付板ストッパー７０４は、エンドエフェクタ取付板７０１のスライドの規制及び解除を制御する。

【0070】

〔ツールチェンジャの動作〕
次に、ツールチェンジャ６の動作を説明する。図１４は、アダプタ部７の嵌合部７０３をツールチェンジャ６の溝部に嵌合させた初期状態を表す。この状態では、バネ６０７がロックパーツ６０２を時計回りの方向に付勢しているが、ラック押さえ６０６がラック６０３の当接部６０３ａと当接し、その角度が規制されている。その結果、ラック押さえ６０６と、ロックパーツ６０２と一体的に形成されているロックパーツストッパー６０２ａとが係合し、ロックパーツ６０２の回転が規制されている。

【0071】

この状態から、アーム部からの電力及び制御信号に応じて、モータが回転する。図１４と同様に、図１６、図１７は、ツールチェンジャを先端側から見た図である。図１６に示すように、モータが回転し、追従してモータ出力軸６０４が反時計回りに回転すると、モータ出力軸６０４とラック６０３とが噛み合い、ラック６０３がレール６０５に沿って下方にスライドする。すると、ラック押さえ６０６がラック６０３の当接部６０３ａと当接する位置が変化し、ラック押さえ６０６の角度が変化し、ロックパーツ６０２が回転する。すると、ロックパーツ６０２のフランジ６０２ｂに引掛け部７０３ａが引っ掛かった状態となり、ロックパーツ６０２の回転が規制されるとともに、アダプタ部７がツールチェンジャ６から脱落することが防止された状態となる。換言すると、ロックパーツ６０２は、モータを所定の方向に駆動することによりエンドエフェクタを保持する。

【0072】

さらに、モータが回転すると、図１７に示すように、モータ出力軸６０４が反時計回りに回転し、モータ出力軸６０４とラック６０３とが噛み合い、ラック６０３がレール６０５に沿ってさらに下方にスライドする。このとき、ラック６０３上に積層されたスライダ６０１とスライダブロック７０２とが一体的にスライドするため、スライダブロック７０２に固定されたエンドエフェクタ取付板７０１を任意の位置にスライドさせることが可能となる。

【0073】

なお、エンドエフェクタ取付板７０１が任意の位置にある状態から、モータ出力軸６０４を時計回りに回転させるようにモータを駆動して、図１６の位置まで戻し、そこからさらにモータ出力軸６０４を時計回りに回転させるようにモータを駆動すると、フランジ６０２ｂから引掛け部７０３ａが外れ、ツールチェンジャ６からアダプタ部７を取り外すことができる。換言すると、ロックパーツ６０２は、モータを所定の方向と反対方向に駆動することによりエンドエフェクタの保持を解除する。

【0074】

以上説明した実施の形態２によれば、アーム部からの電力及び制御信号により、エンドエフェクタ取付板７０１を任意の位置にスライドさせることができるため、簡易な構成でエンドエフェクタに直動の自由度を付与することができる。従って、装置が大型化、重量化することがなく、可搬性、軽量性に優れている。

【0075】

また、実施の形態２によれば、ロックパーツ６０２によるアダプタ部７の保持及び解除も、モータの駆動のみで行うことができるため、他の駆動機構を用いることなくアダプタ部７を簡易に保持することができる。

【0076】

なお、上述した実施の形態では、エンドエフェクタに回転又は直動の自由度を付与する例を説明したが、これに限られない。同様の構成により、エンドエフェクタに傾斜の自由度を付与する構成としてもよい。

【0077】

本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

【符号の説明】

【0078】

１ ロボットアーム
２ ベース部
３ アーム部
４、６ ツールチェンジャ
５、７ アダプタ部
３１、３２、３３、３４、３５、３６ 駆動部
４０１ モータ
４０２ ギヤヘッド
４０３ 出力回転軸
４０３ａ 突出部
４０４ 基板
４０５ センサ部
４０６、５０３ ベアリング
４０７、６０２ ロックパーツ
４０７ａ ストッパー
４０７ｂ、６０２ｂ フランジ
４０８ 端子
４０９、５０７、６０７ バネ
５０１ エンドエフェクタ回転軸
５０２、７０１ エンドエフェクタ取付板
５０２ａ 穴部
５０４、７０３ 嵌合部
５０４ａ、７０３ａ 引掛け部
５０５、７０４ エンドエフェクタ取付板ストッパー
５０５ａ 回転止め
５０５ｂ 突き当りストッパー
５０６ プローブ
５０８ 突き当て部
６０１ スライダ
６０２ａ ロックパーツストッパー
６０３ ラック
６０３ａ 当接部
６０４ モータ出力軸
６０５ レール
６０６ ラック押さえ
７０２ スライダブロック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】