CN106272508B - 用以更换末端效应器的机械式更换装置 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种用以更换末端效应器的机械式更换装置，主要包含有一第一连接单元与一第二连接单元，其中在第二连接单元的内部设置有多个移动件及多个弹性件，每一个移动件搭配一个弹性件，如此通过移动件与弹性件之间的连动关系，使第一连接单元与第二连接单元之间可以白行接合或相互分离，用以顺利达成更换末端效应器的功能。

Description

用以更换末端效应器的机械式更换装置

技术领域

本发明与用以更换配合机械手臂使用的末端效应器的装置有关，特别是指一种机械式更换装置。

背景技术

机械手臂在目前已经相当广泛地使用在制造加工业，一方面可以减少人工因执行重复性高的工作流程而造成对产品良率的降低，另一方面可以替代人工在严苛的环境条件下工作，如此可以避免工作人员的健康受到危害，同时也可以维持良好的加工精度。然而在制造加工的过程中，机械手臂必须要搭配一更换装置来更换不同规格的末端效应器(如夹爪、吸盘或钻头)，以便对不同规格的工件进行加工。

就更换装置的现有技术来说，首先如美国第6,073,512号专利案是以手动方式操作手柄，使手柄带动链轮旋转，当链轮旋转到定位之后需要利用插销对链轮加以锁定，这样除了具有操作不便的问题之外，假如插销在运作过程中不慎脱落，失去锁定能力的更换装置很容易对工作人员造成危害。再如美国第4,708,548号专利案是以手动旋转内凸轮环的方式来控制定位球的作动，当定位球嵌卡于凹槽内，第一、第二单元之间接合在一起，当定位球脱离凹槽时，第一、第二单元可以分开，但是在此一现有专利案中，第一、第二单元之间的结合强度并不理想，所以会连带限制与其相配合的末端效应器的重量与规格。最后如美国第2007/0235949号专利案是利用加压流体来推动活塞，使活塞在推动钢珠而完成第一、第二单元之间的啮合，当要分开第一、第二单元时是以反向输入加压流体，使加压流体推动活塞远离钢珠，此时的钢珠即可自行脱离，然而从此现有专利案中可以发现，为了能够使用加压流体，在结构上势必要添增额外的配备(如管线、储气桶或加压泵)，但是这样一来，不但会导致成本上的增加，同时也会因为整台机器过于庞大而造成在移动上的不方便。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种机械式更换装置，其能协助机械手臂结合末端效应器，并且不需要配置额外的输入源，以节省成本及提升作业效率。

此外，本发明提供一种机械式更换装置包含有一基座、一阻尼器、一第一连接单元，以及一第二连接单元。该阻尼器设于该基座，用以提供阻尼效果；该第一连接单元具有一第一座体与一柱体，该第一座体置放于该阻尼器上，该柱体自该第一座体的顶面朝远离该黏弹性阻尼座的方向延伸且具有一接合孔；该第二连接单元具有一第二座体、一第一移动件、一第一弹性件、一第二移动件、一第二弹性件、一第三移动件、一第三弹性件、一第四移动件，以及一第四弹性件，其中：该第二座体具有一第一槽、一第二槽、一第一穿孔，以及一第二穿孔，该第一槽用以套设该第一连接单元的柱体，该第二槽自该底面沿着该第一槽的轴向往内延伸，该第一穿孔连通该第一槽与该第二槽，该第二穿孔的一端连通该第二槽，该第二穿孔的另一端贯穿该第二座体的外周面，该第一移动件可移动地设于该第二槽内，该第一弹性件设于该第二槽内且顶抵于该第一移动件，用以将该第一移动件往下推动，该第二移动件可移动地设于该第一穿孔内，用以卡接于该第一连接单元的柱体的接合孔，该第二弹性件设于该第一穿孔内且顶抵于该第二移动件，用以将该第二移动件朝远离该第一连接单元的柱体的方向推动，该第三移动件可移动地设于该第一穿孔内，一方面可以跟该第一移动件卡接在一起，另一方面会被该第一移动件所推挤而内缩至该第一穿孔内，该第三弹性件设于该第一穿孔内且顶抵于该第二、第三移动件之间，用以将该第二、第三移动件朝远离对方的方向推动，该第四移动件可移动地设于该第二穿孔内且可通过该基座的挤压而将该第一移动件朝远离该第一连接单元的方向推动，该第四弹性件设于该第二穿孔内且顶抵于该第四移动件，用以将该第四移动件朝远离该第一移动件的方向推动。

由此，本发明的机械式更换装置透过该第一、第二、第三及第四移动件及该第一、第二、第三及第四弹性件之间的连动关系，使该第二连接单元与该第一连接单元能够快速地接合在一起，另外再透过该阻尼器所提供的阻尼效果，让该第二连接单元与该第一连接单元能够确实地分离，以达到更换末端效应器的效果。

为了达成上述目的，本发明另提供一种机械式更换装置，包含有一第一连接单元，具有一柱体，该柱体具有一接合孔；以及一第二连接单元，具有一第二座体、一第一移动件、一第二移动件、一第二弹性件、一第三移动件以及一第三弹性件；该第二座体具有一第一槽、一第二槽以及一第一穿孔，该第二座体以该第一槽可分离地套设该柱体，该第一穿孔连通该第一槽与该第二槽，该第一移动件设于该第二槽内且沿着该第二槽突出或没入该第二槽，该第二移动件设于该第一穿孔内且可突出该第一穿孔而进入该接合孔，该第二弹性件设于该第一穿孔内且带动该第二移动件朝该第一移动件移动，该第三移动件设于该第一穿孔内且可突出该第一穿孔而接触该第一移动件，该第三弹性件分别推动该第二移动件和该第三移动件。

由此，本发明的机械式更换装置透过该第二连接单元与该第一连接单元能够快速地接合在一起，以达到更换末端效应器的效果。

附图说明

图1为本发明第一实施例的立体组合图。

图2为本发明第一实施例的立体分解图。

图3为本发明第一实施例的第二连接单元的剖视图。

图4为本发明第一实施例的使用示意图。

图5为本发明第一实施例的剖视图，主要显示第一移动件碰触到第一连接单元的状态。

图6类同于图5，主要显示第二座体位于接合位置的状态。

图7类同于图6，主要显示第二座体位于释放位置的状态。

图8类同于图7，主要显示第二座体位于分离位置的状态。

图9为本发明第二实施例的剖视图，主要显示第一移动件碰触到第一连接单元的状态。

图10类同于图9，主要显示第二座体位于接合位置的状态。

符号说明

10机械式更换装置 20基座

21底壁 22环壁

23支撑杆 24内凸缘

30阻尼器 31上承板

32下承板 33黏弹性阻尼元件

40第一连接单元 41第一座体

42柱体 43接合孔

44定位柱 50第二连接单元

60第二座体 61第一槽

62第二槽 63第一穿孔

64第二穿孔 65第一内挡缘

66第二内挡缘 67定位槽

70第一移动件 71上定位槽

72第一推抵部 73下定位槽

74第一受抵部 80第一弹性件

82第二弹性件 84第三弹性件

86第四弹性件 90第二移动件

91第一接合部 92第一外挡缘

93第三移动件 94第二接合部

95第二外挡缘 96第四移动件

97第二推抵部 98第二受抵部

99第三外挡缘 P1接合位置

P2释放位置 P3分离位置

A第一移动模块 B第二移动模块

C第三移动模块

具体实施方式

请参阅图1及图2，本发明第一实施例的机械式更换装置10包含有一基座20、一阻尼器30、一第一连接单元40，以及一第二连接单元50。

基座20具有一底壁21、一位于底壁21上方的环壁22，以及三连接在底壁21与环壁22之间的支撑杆23，其中在环壁22的内环面具有一内凸缘24。

阻尼器30可以选择使用黏弹性阻尼器、油压阻尼器或振动阻尼器，在本实施例中以黏弹性阻尼器30(Viscoelastic damper)为最佳实施态样，但并不以此为限。阻尼器30具有一上承板31、一下承板32，以及多个连接在上、下承板31、32之间的黏弹性阻尼元件33。在组装时，阻尼器30通过下承板32置放于基座20的环壁22的内凸缘24上。

第一连接单元40具有一第一座体41与一柱体42，第一座体41置放于阻尼器30的上承板31，用以供一末端效应器(图中未示)作连接，柱体42自第一座体41的顶面朝远离阻尼器30的方向往上延伸，而且，柱体42的外周面具有四呈等间隔排列的接合孔43。

如图3所示，第二连接单元50具有一第二座体60、四第一移动件70、四第一弹性件80、四第二移动件90、四第二弹性件82、四第三移动件93、四第三弹性件84、四第四移动件96，以及四第四弹性件86，其中：

第二座体60主要用来连接一机械手臂(图中未示)，在结构上具有一第一槽61及四第二槽62，第一槽61位于第二座体60的中央，第二槽62自第二座体60的底面沿着第一槽61的轴向往内延伸，且以第一槽61为中心环绕于第一槽61的周围。此外，第二座体60还具有四第一穿孔63及四第二穿孔64，各第一穿孔63连通在第一槽61与一个第二槽62之间，而且，各第一穿孔63的孔壁的两端分别具有一第一内挡缘65，各第二穿孔64的一端连通一个第二槽62，各第二穿孔64的另一端贯穿第二座体60的外周面，而且，各第二穿孔64的孔壁的两端分别具有一第二内挡缘66。

第一移动件70由上至下依序具有一上定位槽71、一邻设于上定位槽71的第一推抵部72、一邻设于第一推抵部72的下定位槽73，以及一邻设于下定位槽73的第一受抵部74。在组装时，第一移动件70穿设于第二座体60的第二槽62内且能在第二槽62内上下移动。

第一弹性件80设于第二座体60的第二槽62内且顶抵在第二槽62的端壁与第一移动件70的顶端之间，用以提供弹力将第一移动件70往下推动，使第一移动件70的第一受抵部74位于第二座体60的第二槽62外。

第二移动件90设于第二座体60的第一穿孔63内，而且，第二移动件90具有一第一接合部91与一第一外挡缘92，第一外挡缘92连接于第一接合部91的一端。

第二弹性件82套设于第二移动件90的第一接合部91且顶抵在第二座体60的第一穿孔63的第一内挡缘65与第二移动件的第一外挡缘92之间，用以提供弹力将第二移动件90朝远离第二座体60的第一槽61的方向推动。

第三移动件93设于第二座体60的第一穿孔63内，而且，第三移动件93具有一第二接合部94与一第二外挡缘95，第二外挡缘95连接于第二接合部94的一端。

第三弹性件84设于第二座体60的第一穿孔63内且顶抵于第二移动件90的第一外挡缘92与第三移动件93的第二外挡缘95之间，用以提供弹力将第二、第三移动件90、93朝远离对方的方向推动。

第四移动件96设于第二座体60的第二穿孔64内，而且，第四移动件96的一端具有一第二推抵部97，第四移动件96的另一端具有一第二受抵部98与一邻设于第二受抵部98的第三外挡缘99。

第四弹性件86套设于第四移动件96且顶抵在第二座体60的第二穿孔64的第二内挡缘66与第四移动件96的第三外挡缘99之间，用以提供弹力将第四移动件96朝远离第二座体60的第二槽62的方向推动，使第四移动件96的第二受抵部98位于第二座体60的第二穿孔64外。

在实际操作时，首先如图4和图5所示，第二连接单元50会通过机械手臂的带动而逐渐朝第一连接单元40的方向靠近，使第二座体60的第一槽61逐渐套住第一连接单元40的柱体42，当第二座体60靠近到让第一移动件70的第一受抵部74碰触到第一连接单元40的第一座体41的顶面时，第一移动件70会开始上移至第二座体60的第二槽62内。在第一移动件70的上移过程中，一方面会压缩第一弹性件80以蓄积第一弹性件80的回复力，另一方面会通过第一推抵部72挤压第三移动件93的第二接合部94，使第三移动件93逐渐内缩至第二座体60的第一穿孔63内，在第三移动件93被第一移动件70的第一推抵部72挤压的过程中会透过第三弹性件84同步推挤第二移动件90，使第二移动件90朝第一连接单元40的柱体42的方向移动。

如图6所示，当第二座体60位于一接合位置P1时，第二座体60的底面完全抵接于第一连接单元40的第一座体41的顶面，使第一移动件70完全没入第二座体60的第二槽62内，而且，第三移动件93亦会完全没入第二座体60的第一穿孔63内，如此一来，第三弹性件84会受到第三移动件93的挤压而推顶第二移动件90，使第二移动件90的第一接合部91顺势卡接于第一连接单元40的柱体42的接合孔43内，让第二座体60与第一连接单元40结合在一起，在同一时间内，第二移动件90会通过第一外挡缘92压缩第二弹性件82以蓄积第二弹性件82的回复力。

当要分开第二座体60与第一连接单元40时，第二连接单元50会通过机械手臂对第一连接单元40施以下压的力量，在第二连接单元50下压第一连接单元40的过程中，一方面会让各黏弹性阻尼元件33开始产生变形，另一方面会让第四移动件96的第二受抵部98被基座20的环壁22所逐渐推挤，这时候的第四移动件96会通过第二外挡缘95开始压缩第四弹性件86以蓄积第四弹性件的回复力，同时第四移动件96会通过第二推抵部97开始往上推动第一移动件70的第一受抵部74，使第一移动件70的第一受抵部74逐渐脱离第一连接单元40的第一座体41的顶面，当第二连接单元50下压至一释放位置P2时，如图7所示，通过第三弹性件84的回复力量，第三移动件93的第二接合部94会卡接于第一移动件70的下定位槽73内，在此情况下，由于第三移动件93释放了对第三弹性件84的推力，所以第三弹性件84会跟着释放对第二移动件90的推力，这时候的第二移动件90会受到第二弹性件82的回复力量而让第一接合部91脱离第一连接单元40的柱体42的接合孔43，如此一来，机械手臂即能带动第二座体60脱离第一连接单元40。

当第二座体60完全脱离第一连接单元40而位于一分离位置P3时，如图8所示，由于第四移动件96没有被基座20的环壁22给挤压住，所以第四移动件96会通过第四弹性件86的回复力朝远离第一移动件70的方向移动，使第四移动件96释放对第一移动件70的推力，这时候的第一移动件70会通过第一弹性件80的回复力而开始往下移动，使第一移动件70的下定位槽73脱离第三移动件93的第二接合部94，一旦第一移动件70移动到通过上定位槽71卡接于第三移动件93的第二接合部94时，第一移动件70会停止移动而完成定位。

在此需要补充说明的是，为了增加对位上的精度，第一连接单元40的第一座体的顶面具有一定位柱44，第二座体60的底面具有一定位槽67，当第二座体60位于如图6所示的接合位置P1时会通过定位槽67套接于第一连接单元40的定位柱44。此外，第一弹性件80、第二弹性件82、第三弹性件84、第四弹性件86，以及黏弹性阻尼元件33之间具有以下关系式：K₅＞K₁＞K₃＞K₂，且K₁＞K₄，其中的K₁为第一弹性件80的弹簧常数，K2为第二弹性件82的弹簧常数，K₃为第三弹性件84的弹簧常数，K₄为第四弹性件86的弹簧常数，K₅为黏弹性阻尼元件33的弹簧常数。通过上述关系式，不但可以让第一移动件70、第二移动件90、第三移动件93，以及第四移动件96之间在第二座体60的作动过程中能够维持良好的连动关系，同时可以让各黏弹性阻尼元件33对第一连接单元40产生延迟效果，使第一连接单元40在第二座体60完全脱离之后才会开始缓慢地复归原位，以确保达成更换末端效应器的功能。

综上所陈，本发明的机械式更换装置10透过多个移动件70、90、93、96跟与其相搭配的弹性件80、82、84、86之间的连动关系，使第二座体60与第一连接单元40能够快速地接合与释放，另外再透过阻尼器30所提供的阻尼效果，让第二座体60与第一连接单元40能够确实地分离，以达到更换末端效应器的目的。

另外，还请参阅图9-图10，本发明第二实施例，显示运用以下结构达成第一连接单元40结合第二连接单元50功效。

其中，第一连接单元40，具有柱体42，该柱体42具有接合孔43。

第二连接单元50，具有第二座体60、第一移动件70、第二移动件90、第二弹性件82、第三移动件93以及第三弹性件84。第二座体60具有第一槽61、该第二槽62以及第一穿孔63，第二座体60以第一槽61可分离地套设柱体42，第一穿孔63连通第一槽61与第二槽62，第一移动件70设于第二槽62内且沿着第二槽62突出或没入第二槽62，第二移动件90设于第一穿孔63内且可突出第一穿孔63而进入接合孔43，第二弹性件82设于第一穿孔63内且带动第二移动件90朝第一移动件70移动，第三移动件93设于第一穿孔63内且可突出第一穿孔63而接触第一移动件70，第三弹性件84分别推动第二移动件90和第三移动件93。

第二连接单元50会通过机械手臂的带动而逐渐朝第一连接单元40的方向靠近，使第二座体60的第一槽61逐渐套住第一连接单元40的柱体42，当第二座体60靠近到让第一移动件70碰触到第一连接单元40时，第一移动件70会开始上移至第二槽62内。在第一移动件70的上移过程中将挤压第三移动件93，使第三移动件93逐渐内缩至第一穿孔63内并且先推挤第三弹性件84再推挤第二移动件90，待克服第二弹性件82的施力后，使第二移动件90朝第一连接单元40的柱体42的方向移动。

如图10所示，当第二连接单元50结合第一连接单元40，会使第一移动件70完全没入第二槽62，第三移动件93则会没入第一穿孔63，如此一来，第三弹性件84会受到第三移动件93的挤压而推顶第二移动件90，使第二移动件90突出至接合孔43内，让第二座体60与第一连接单元40结合在一起。

如此一来，即可达成第二连接单元50结合第一连接单元40的效果。

在此还需说明的是，本发明也提供一种机械式更换装置的更换方法，用以更换机械手臂末端效应器。

再请参阅图5-图8，更换装置包含有第一连接单元40与第二连接单元50，该第一连接单元40具有一第一座体41，以及具有接合孔43的柱体42，第二连接单元50具有第二座体60以及一第一移动模块A(如第一移动件70)、第二移动模块B(如第二移动件90和第三移动件93)与第三移动模块C(如第四移动件96)，该第二移动模块B与第三移动模块C的轴心线分别垂直于该第二座体60的轴心线，该第一移动模块A的轴心线平行于该第二座体60的轴心线且配置于该第二移动模块B与第三移动模块C之间，该更换方法包括以下步骤：

在机械手臂带动第二连接单元50与第一连接单元40接合过程中。该第一移动模块A接触该第一连接单元40的第一座体41的顶面，并将该第一移动模块A朝该第二座体60的顶面的方向移动，以使该第二移动模块B朝该第二座体60的轴心线的方向移动，进而将该第二移动模块B卡接于该第一连接单元40的柱体42的接合孔43。以及

在该机械手臂带动第二连接单元50与第一连接单元40分离过程中。该第二连接单元50对该第一连接单元40施以一下压力，并将该第三移动模块C朝该第二座体60的轴心线的方向移动，且将该第一移动模块A朝该第二座体60的顶面的方向移动，以使该第二移动模块B远离该第二座体60的轴心线的方向移动，进而将该第二移动模块B脱离该第一连接单元40的柱体42的接合孔43。

由此协助机械手臂更换末端效应器，以节省更换作业操作成本及提升更换作业效率。

Claims (10)

1.一种机械式更换装置，其特征在于包含有：

一基座；

一阻尼器，设于该基座；

一第一连接单元，具有一第一座体与一柱体，该第一座体置放于该阻尼器上，该柱体具有一接合孔；以及

一第二连接单元，具有一第二座体、一第一移动件、一第一弹性件、一第二移动件、一第二弹性件、一第三移动件、一第三弹性件、一第四移动件，以及一第四弹性件；该第二座体具有一第一槽、一第二槽、一第一穿孔，以及一第二穿孔，该第二座体是以该第一槽分离地套设于该柱体，该第一穿孔连通该第一槽与该第二槽，该第二穿孔连通该第二槽与该第二座体的外周面，该第一移动件设于该第二槽内且分离地抵接于该第一座体，该第一弹性件设于该第二槽内且顶抵于该第一移动件，该第二移动件设于该第一穿孔内且分离地嵌卡于该柱体的接合孔内，该第二弹性件设于该第一穿孔内且顶抵于该第二移动件，该第三移动件设于该第一穿孔内且分离地卡接于该第一移动件，该第三弹性件设于该第一穿孔内且顶抵于该第二、第三移动件之间，该第四移动件设于该第二穿孔内且通过该基座的挤压而推顶该第一移动件，该第四弹性件设于该第二穿孔内且带动于该第四移动件朝该第二座体外周面移动。

2.如权利要求1所述的机械式更换装置，其特征在于，该基座具有一内凸缘，该阻尼器具有一上承板、一下承板，以及多个黏弹性阻尼元件，该上承板承接住该第一连接单元的第一座体，该下承板抵靠于该基座的内凸缘，该多个黏弹性阻尼元件连接于该上、下承板之间。

3.如权利要求2所述的机械式更换装置，其特征在于，该第一弹性件、该第二弹性件、该第三弹性件、该第四弹性件，以及各该黏弹性阻尼元件之间满足以下关系式：K₅＞K₁＞K₃＞K₂，且K₁＞K₄，其中的K₁为该第一弹性件的弹簧常数，K₂为该第二弹性件的弹簧常数，K₃为该第三弹性件的弹簧常数，K₄为该第四弹性件的弹簧常数，K₅为各该黏弹性阻尼元件的弹簧常数。

4.如权利要求1所述的机械式更换装置，其特征在于，该第一移动件具有一第一推抵部与一第一受抵部，当该第二座体位于一接合位置时，该第二座体的第一槽套设于该第一连接单元的柱体，且该第一移动件的第一受抵部抵接于该第一连接单元的第一座体的顶面，且该第一移动件的第一推抵部将该第三移动件推挤至该第一穿孔内，使得该第二移动件能通过该第三移动件的移动及该第三弹性件的弹力而卡接于该第一连接单元的柱体的接合孔内。

5.如权利要求4所述的机械式更换装置，其特征在于，该基座具有一环壁和一内凸缘，该内凸缘设于该环壁的内环面，该第一移动件具有一邻设于该第一受抵部与该第一受抵部之间的下定位槽，该第四移动件具有一第二推抵部与一第二受抵部，当该第二座体位于一释放位置时，该第四移动件的第二受抵部被该基座的环壁所挤压，且该第四移动件的第二推抵部将该第一移动件的第一受抵部推离该第一连接单元的第一座体的顶面，使得该第三移动件能通过该第一移动件的移动及该第三弹性件的弹力而卡接于该第一移动件的下定位槽内，并且使得该第二移动件能通过该第三移动件的移动及该第二弹性件的弹力而脱离该第一连接单元的柱体的接合孔。

6.如权利要求5所述的机械式更换装置，其特征在于，该第一移动件具有一邻设于该第一推抵部的上定位槽，当该第二座体位于一分离位置时，该第二座体的第一槽脱离该第一连接单元的柱体，且该第一移动件的第一受抵部位于该第二座体的第二槽外，使得该第二移动件通过该第二弹性件的弹力而内缩于该第二座体的第一穿孔内，并且使得该第三移动件通过该第二移动件的移动及该第二弹性件的弹力而卡接于该第一移动件的上定位槽内。

7.如权利要求1所述的机械式更换装置，其特征在于，该第一连接单元的第一座体的顶面具有一定位柱，该第二座体的底面具有一定位槽，该定位槽套接于该第一连接单元的定位柱。

8.如权利要求1所述的机械式更换装置，其特征在于，该阻尼器为黏弹性阻尼器、油压阻尼器或振动阻尼器。

9.一种机械式更换装置，其特征在于，包含有：

一第一连接单元，具有一柱体，该柱体具有一接合孔；以及

一第二连接单元，具有一第二座体、一第一移动件、一第二移动件、一第二弹性件、一第三移动件以及一第三弹性件；该第二座体具有一第一槽、一第二槽以及一第一穿孔，该第二座体以该第一槽能分离地套设该柱体，该第一穿孔连通该第一槽与该第二槽，该第一移动件设于该第二槽内且沿着该第二槽突出或没入该第二槽，该第二移动件设于该第一穿孔内且突出该第一穿孔而进入该接合孔，该第二弹性件设于该第一穿孔内且带动该第二移动件朝该第一移动件移动，该第三移动件设于该第一穿孔内且突出该第一穿孔而接触该第一移动件，该第三弹性件分别推动该第二移动件和该第三移动件。

10.一种使用机械式更换装置更换机械手臂末端效应器的方法，用以更换机械手臂末端效应器，该机械式更换装置包含有一第一连接单元与一第二连接单元，该第一连接单元具有一第一座体与一具有接合孔的柱体，该第二连接单元具有一第二座体以及一第一、第二与第三移动模块，该第二与第三移动模块的轴心线分别垂直于该第二座体的轴心线，该第一移动模块的轴心线平行于该第二座体的轴心线且配置于该第二与第三移动模块之间，该更换方法包括以下步骤：

在该机械手臂带动第二连接单元与第一连接单元接合过程中，该第一移动模块接触该第一连接单元的第一座体的顶面，并将该第一移动模块朝该第二座体的顶面的方向移动，以使该第二移动模块朝该第二座体的轴心线的方向移动，进而将该第二移动模块卡接于该第一连接单元的柱体的接合孔；以及

在该机械手臂带动第二连接单元与第一连接单元分离过程中，该第二连接单元对该第一连接单元施以一下压力，并将该第三移动模块朝该第二座体的轴心线的方向移动，且将该第一移动模块朝该第二座体的顶面的方向移动，以使该第二移动模块远离该第二座体的轴心线的方向移动，进而将该第二移动模块脱离该第一连接单元的柱体的接合孔。