JP2009530121A - ロボットツールチェンジャ - Google Patents
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Abstract
互いに連結されるように構成されたマスターユニット及びツールユニットを有するロボットツールチェンジャ。ロボットツールチェンジャのマスターユニットには、ロック位置とロック解除位置との間で移動可能であるピストンが移動可能に搭載される。ピストンは、ロック解除面、フェイルセーフ面及びロック面を有する接触領域を含む。保持領域の内部に含まれる一連の転がり部材が更に設けられ、転がり部材は、マスターユニットをツールユニットにロックするためにピストンにより作動される。例えば、ピストンは転がり部材と係合し、ツールユニットの一部を形成する軌道輪とロックされた関係になるように転がり部材を押圧する。ピストンが不慮の事態により又は偶発的にロック位置からロック解除位置へ動くのを防止するために、通常ピストンのロック面とロック解除面との間に配置され、ピストンがロック位置からロック解除位置まで移動する場合に、ピストンの移動を抑制する抑制面がピストンに設けられる。
Description
本発明はロボットツールチェンジャに関し、特に、互いに連結されるように構成されたマスターユニット及びツールユニットを有するロボットツールチェンジャに関する。
ロボットツールチェンジャは、一般に、マスターユニット及びツールユニットを具備する。通常、マスターユニットはロボットアームから支持され、ツールユニットはマスターユニットに連結されてツールを支持する。構造によっては、マスターユニットとツールユニットとを互いに連結するために、マスターユニットに流体作動ピストンが設けられる場合がある。ピストンは、通常はマスターユニットのボール保持領域に保持される一連のボールと係合するための接触領域を含む。マスターユニットとツールユニットが係合して連結した場合、ピストンの接触領域はボールと係合し、ボールがツールユニットに形成された軌道輪と係合する場所でボールを外側に位置決めする。軌道輪の形状とボールの軌道輪への押圧により、マスターユニット及びツールユニットは互いにロック位置に引き込まれる。
カムとも称するピストンの接触領域は、2つの明確に異なる機能を実行するように特に構成される。第1に、接触面にはロック面が設けられる。ロック面がボールと係合すると、ロック面の形状によって、ボールはツールユニットの軌道輪と係合し、ツールユニットがマスターユニットの内部のロック位置に引き込まれる。接触面には、通常はフェイルセーフ面と呼ばれる面も配置される。フェイルセーフ面の機能は、ピストンに流体を供給する系統に障害が起こった場合、あるいは流体の供給が一時的に遮断されるか又は中断された場合に、ボールと係合し、マスターユニットとツールユニットとの連結関係を維持を助長することである。換言すれば、フェイルセーフ面は、ピストン及びその接触面がロック位置からロック解除位置まで直接移動するのを一時的に防止する。しかし、ピストンにおいて見られるフェイルセーフ面は円筒形であり、ピストンの長手方向軸線とほぼ平行に延出する。従って、そのようなフェイルセーフ面がボールと係合した場合、ピストンをロック位置からロック解除位置まで移動させるために克服すべき抵抗力は発生しない。状況によっては、ピストンが偶発的にフェイルセーフ位置を通り越すこともありうる。例えば、振動、衝撃又は他の外部からの力によって、ピストンが偶発的にフェイルセーフ位置を通り越してロック解除位置まで動くことも考えられる。
本発明は、互いに連結されるように構成された第1のユニット及び第2のユニットを有するロボットツールチェンジャに関する。一方のユニットには、ロック位置とロック解除位置との間で移動する流体作動ピストンが装着される。ロック位置にある場合、ピストンは一連の転がり部材と係合し、2つのユニットを互いにロックするために転がり部材を他方のユニットと係合させる。不慮の事態により又は偶発的にピストンがロック位置からロック解除位置まで移動するのを防止するために、ピストンは、ピストンがロック位置からロック解除位置まで移動する場合に、ピストンの移動を抑制するような形状に形成されたか又は構成されたフェイルセーフ面又は抑制面を含む。
更に、本発明は、第1のユニットと、第2のユニットと、ユニットのうち一方のユニットに配置された複数の転がり部材とを有するロボットツールチェンジャに関する。ピストンは、ロボットツールチェンジャのユニットのうち一方のユニットに移動可能に搭載され、ロック位置とロック解除位置との間で移動可能である。ピストンは、ロボットツールチェンジャの開口部を通って往復移動自在であるステムを含む。ピストンのステム及び開口部は、ピストンがロック位置からロック解除位置へ移動する場合にピストンの移動の少なくとも一部の間でピストンの移動を少なくともわずかに抑制するように構成される。この抑制は、ピストンが不慮の事態により又は偶発的にロック解除位置をとるのを防止するためのものである。
本発明の他の目的及び利点は、以下の説明及び本発明を単に例示している添付の図面を考察することにより明らかになるであろう。
図面を更に参照すると、図面には本発明のロボットツールチェンジャが示され、全体を図中符号10により示される。ツールチェンジャ10は、基本的に、互いに連結されるように構成された第1のユニット及び第2のユニットを具備する。第1のユニットは全体を図中符号12により示され、マスターユニットとも呼ぶ。第2のユニットは全体を図中符号14により示され、ツールユニットとも呼ぶ。使用中、第1のユニット又はマスターユニット12は、通常、ロボットアーム(図示せず)に連結され、第2のユニット又はツールユニット14は、通常、特定のツールに連結される。更に、使用中、一連のツールユニット14が設けられてもよく、各ツールユニットは1つの特定のツールを保持又は支持する。従って、使用中、それぞれのツールユニット14は第1のユニット又はマスターユニット12に連結され、連結を解除される。本明細書中で開示されるロボットツールチェンジャ10は、本明細書中に参考として組み込まれる米国特許第5,211,501号公報に開示されるロボットツールチェンジャに多くの点で類似する。
通常、多くのロボットシステムはロボットアーム、マスターユニット12及びそれぞれ異なるツールに連結される複数のツールユニット14を含むので、ツールチェンジャ10の能動構成要素をマスターユニット12の内部に配置するのが一般的である。しかし、能動構成要素及び受動構成要素のマスターユニット12及びツールユニット14への配分を逆にしてもよい。通常、マスターユニット12はロボットアームに連結され、ツールユニット14はロボットツールに連結されるが、任意の適用用途において、この特定の組み合わせが逆にされてもよい。
以下に説明するように、ロボットツールチェンジャ10の主な機能の1つは、ツールユニット14をマスターユニット12に迅速に且つ効率よく連結し且つその連結を解除するためのシステムを提供することである。しかし、ロボットツールチェンジャ10は、装着されたツールに種々の供給及びユーティリティを提供するための追加設備を含む。例えば、マスターユニット12にマスター電気接点を設けることは一般的である。これにより、マスターユニット12、ツールユニット14を介した経路で最終的にはツールまで電気の供給ができる。例えば、溶接ツールにより利用されるような相対的に大きな電流を電源からロボットシステムを介してツールユニット14まで供給できる。同様に、ツールユニットに連結された特定のツールにより使用されるために、加圧空気などの流体をマスターユニット12を介してツールユニット14へ送出できる。ロボットツールチェンジャにより通常提供される他のそのような供給及びユーティリティには、油圧油、冷却流体、油及びデータ転送などが含まれる。それらの供給及びユーティリティ自体は本発明には重要ではなく、本明細書中に示される一般的な種類のロボットツールチェンジャは周知であり且つ市販されているので、サービス及びユーティリティの詳細は本明細書中においては詳細に論じられない。
第1のユニット又はマスターユニット12について説明する。マスターユニット12は流体チャンバ14を具備する。図1を参照。図示される構造においては、流体チャンバ14は円筒形であり、円筒形の壁16を含む。流体チャンバ14に隣接して、水平部材18を含む構造があり、部材18は突出する環状リング20を含む。水平部材18は流体チャンバ14の一端部を形成する。更に、水平部材18は中央開口部18Aを含み、中央開口部に形成された環状溝にOリング18Bが固定されている。環状リング20には一連の開口部22が形成される。転がり部材24は、一般に、各開口部22に保持又は配置される。開口部22の内側及びその周囲の領域は、以下に説明されるようにマスターユニット12をツールユニット14とロックするために利用される転がり部材24を少なくとも部分的に保持する役割を果たすため、この領域は保持領域とも呼ぶ。
全体を図中符号30により示される複動式のピストンが流体チャンバの内部に配置される。ピストン30は、加圧流体源により流体チャンバ14の内部において往復作動される。一実施形態においては、ピストン30は空気圧により往復移動される。ピストン30は、図中符号32により示される長手方向軸線を含む。更に、ピストン30は、流体チャンバ14の内部に摺動自在に収納されたベース34を含む。空気又は他の流体がベースをバイパスするのを防止するために、ベース34はチャンバとの間に流体密シールを形成する。特に、ベース34は、流体チャンバ14の円筒形の壁16に当接して密封するOリング36を具備する。ステム38は、ベース34に関して中心位置が一致するように配置される。長手方向軸線32はステム38の中心を通るのが好ましい。図1からわかるように、ステム38は、水平部材18に形成された開口部18Aを貫通する。全体を図中符号40により示されるほぼ円筒形のヘッドがステムに固定される。ねじ42はヘッド40の一部を貫通し、ステム18に形成されたねじ付き空洞部の中へ延出する。ねじ42を締めることにより、ピストン30のヘッド40はピストンのベース34に連結される。
ヘッド40の外周部は、マスターユニット12とツールユニット14とのロックを実行するために転がり部材24に係合するように構成される。特に、ヘッドの外周部は、ロック機能及びロック解除機能の双方を実現するためにロック部材24と協働するように構成される。従って、ヘッド40の外周部又は外側領域は、転がり部材24と接触し、以下に説明されるように、転がり部材24とツールユニット14の一部分とのロック関係を成立させるための接触領域を含む。
ヘッド40の接触領域を見ると、図1〜図7Bに示されるように、ヘッドはロック面50を含むことがわかる。ロック面50は長手方向軸線32に関して傾斜して、すなわち、角度を成して位置している。尚、図7A及び図7Bに示されるように、ロック面50は長手方向軸線32に関して全体的に上方内側へ傾斜している。本明細書中において以下に説明されるように、ピストン30がロック位置をとる場合、ロック面50は対応する転がり部材24と係合し、転がり部材24をツールユニット14の一部分と係合させ、マスターユニット12及びツールユニット14を互いにロックさせる。
ピストンヘッド40の接触領域には接触面56も形成される。接触面56はロック解除面とも呼ぶ。図2、図4及び図6からわかるように、接触面56は長手方向軸線32に向かって上方内側へ傾斜している。接触面56は2つの機能を実行する。ピストン30がロック解除位置からロック位置まで移動する際、ピストンのヘッド40を取囲む接触面56は転がり部材24と接触し、転がり部材24を環状リング20に形成された開口部22を通して外側へ押し出す。そのため、面56を接触面と呼ぶことができる。更に、ピストン30がロック解除位置をとる場合には、図6に示されるように、接触面56は転がり部材24に隣接して位置する。開口部22の形状、並びに接触面56の位置及び形状によって、転がり部材24は、図6に示されるように開口部22の一方の側へ動くことができる。ピストン30の接触面56は、転がり部材24が開口部22から落下するのを防止する。同時に、転がり部材24の位置は、転がり部材24から妨害されることなく、ツールユニット14をマスターユニット12から離脱させることができる。従って、面56は場合によってはロック解除面とも呼ぶ。
ロック面50に隣接してフェイルセーフ面52が配置される。本実施形態においては、フェイルセーフ面52の一部分は、ピストン30の長手方向軸線32とほぼ平行に延出するほぼ円筒形の面を含む。フェイルセーフ面52は、抑制面52Aと呼ぶ別の部分を更に含む。図からわかるように、フェイルセーフ面52は、略、ロック面50とロック解除面56との間に延出する。フェイルセーフ面52の円筒形の部分は、ロック面50に隣接して配置される。ロック面の抑制部分52Aはロック解除面56に隣接して配置される。フェイルセーフ面52の目的は、ピストン30が図1に示されるロック位置から図5及び図6に示されるロック解除位置まで不慮の事態により又は偶発的に動くのを防止することである。特に、図1に示されるロック位置においては、転がり部材24は、ピストンをロック位置へ押し出す作動力が遮断された場合にピストンをロック解除位置へ押し出そうとするピストンヘッド40に向かう力を発生させる。ピストン30に作用する作動力が偶発的に遮断された場合、ピストンは図1に示されるロック位置から図3及び図4に示されるフェイルセーフ位置へ動こうとする。多くの場合、フェイルセーフ面52の円筒形の部分は、マスターユニット12とツールユニット14との連結関係を維持するのを助ける。しかし、フェイルセーフ面52の円筒形の部分により転がり部材24に向かって加えられる通常の力は、軸方向に著しく大きな力成分を発生しない。しかし、フェイルセーフ面52の一部を形成する抑制面52Aは、フェイルセーフ面の円筒形の部分から少なくともわずかに外側へ突出する。抑制面52Aが転がり部材24と係合することによって、ロック解除位置に向かおうとするピストンの更なる移動に対して少なくともわずかな抵抗が発生する。
図1〜図7Bに示される実施形態の場合、抑制面52Aは隆起部の形態をとる。尚、抑制面52Aを形成する隆起部は、通常フェイルセーフ面52の円筒形の部分と接触面又はロック解除面56との間に配置される。隆起部の寸法は種々に異なっていてもよいが、隆起部はフェイルセーフ面の円筒形の部分を越えて外側へ約0.010〜0.040インチ突出してもよいと考えられる。図7A及び図7Bにおける抑制面52Aの関係に注目する。この場合、抑制面52Aを形成する隆起部は、略、ロック解除面56とフェイルセーフ面52の円筒形の部分との間に位置する。この構造においては、フェイルセーフ面52の円筒形の部分のすぐ上のヘッドの接触領域にわずかな凹部が存在する。従って、ピストン30が隆起部を越えて図6のロック解除位置へ移動する場合に、転がり部材24はその過程で隆起部を越えていかなければならないため、転がり部材24は隆起部とロック軌道輪60のロック面62との間で少なくともわずかに圧縮される。
次にツールユニット14に関して説明する。前述のように、マスターユニット12はツールユニットに連結されるように構成される。マスターユニット12とロックするために、ツールユニット14はロック軌道輪60を具備する。ツールユニット14の一部を形成するロック軌道輪60は、マスターユニット12に挿入され、転がり部材24の外側で転がり部材24に隣接する位置をとるように構成される。図1〜図6を参照。ロック軌道輪60は、ロック面62を含む。ツールユニット14をマスターユニット12とロックするために、ピストン30が作動され、図1に示されるように押し上げられる。最終的に、ピストン30のロック面50は転がり部材24と係合し、転がり部材を環状リング20の開口部22を通して外側へ押し出す。転がり部材24は、ツールユニット14の一部を形成するロック面62と係合し、図1に示されるように、ロック軌道輪60を図1に示されるロック位置まで押し下げる。
図4及び図7Aに示されるフェイルセーフ位置においては、フェイルセーフ面52は依然として転がり部材24と係合している。フェイルセーフ面52の円筒形の部分が転がり部材24と係合すると、フェイルセーフ面は、大きな軸方向の抵抗力が発生されない場合であってもマスターユニット12とツールユニット14との連結関係を維持するのを助ける。しかし、ピストン30が隆起部又は抑制面52Aを越えて移動しようとした場合、隆起部と転がり部材24との係合によって軸方向の抵抗力が発生される。その結果、少なくともわずかな能動抵抗が発生し、ピストン30をロック解除位置まで移動させるためには、この抵抗を克服しなければならない。すなわち、転がり部材が隆起部を乗り越えようとする間に、少なくともわずかな軸方向抵抗力が発生される。
ピストン30がロック解除位置をとる場合、ロック軌道輪60は連結位置から自由に移動できる。特に、ロック解除面56により転がり部材24は図6に示される位置をとることができ、その結果、ロック面60は解放される。当然、これはツールユニット14をマスターユニット12から解除できることを意味する。
図8〜図11Cには、ピストン30のヘッド40の接触領域の第2の実施形態が示される。図1に示される実施形態においては、フェイルセーフ面52は、ロック面50と接触面又はロック解除面56との間に配置された隆起部を具備していた。本実施形態においては、フェイルセーフ面52は、ロック面50と接触面又はロック解除面56との間にほぼ円錐形の面を形成する。すなわち、図11A及び図11Bに示されるように、フェイルセーフ面52は、フェイルセーフ面が接触面又はロック解除面56と接合する場所まで上方及びわずかに外側へ延出する。フェイルセーフ面52がピストン30の周囲に下方へ突出している場合、突出線は円錐を形成する。図11Aに示されるように、ピストンが図8に示されるロック位置から図10に示されるロック解除位置まで移動する場合に、、円錐形の面52はピストンの移動を抑制し、ピストンの移動に対して少なくともわずかな抵抗を発生させることがわかる。実際、転がり部材24は、円錐形の面52とロック軌道輪60のロック面62との間でわずかに圧縮される。
円錐形の面52の角度はわずかであるのが好ましい。図11Bに示されるように、ピストンの長手方向軸線32と平行である基準線RFに関する円錐形の面52の角度は約2°であるのが好ましいが、約1°〜5°の範囲であってもよい。尚、円錐形の面52の角度は、基準線RFと円錐形の面又は抑制面52の延長線である作図線CLとが成す角度A(図11B)により表される。
図8〜図11Bに示される第2の実施形態を簡単に検討してみると、図8においては、ピストン30はロック位置をとる。この場合、ロック面50は転がり部材24と係合し、転がり部材がツールユニット14のロック軌道輪60のロック面62と係合する場所まで転がり部材を外側へ押し出す。これにより、ロック軌道輪60はロック位置まで引き下げられる。
ピストン30の作動力に障害が起こった場合、図9に示されるように、ピストン30は、転がり部材24がフェイルセーフ面52と係合する場所まで下方へ移動しようとする。フェイルセーフ面52は円錐形、すなわち、ピストンの長手方向軸線32に対して傾斜しているので、ピストン30がロック位置からロック解除位置まで移動する場合に、転がり部材24は少なくともわずかに外側へ押し出される。すなわち、円錐形又は傾斜したフェイルセーフ面52は、概して、ピストンが偶発的にロック位置からロック解除位置へ動くのを防止する。これは、面52の円錐形の形状が、ピストンに能動的なロック解除力が加えられることなくピストンが図9に示されるように下方へ移動するのを有効に抑制する抑制面を形成するからである。
図11Cには、ピストン30がロック位置からロック解除位置まで移動した結果発生した軸方向の抵抗力が概略的に示される。尚、転がり部材24が円錐形の面52と係合するにつれて、垂直力F1が発生される。この力は円錐形の面52に対して垂直に作用し、図11Cに示されるように、ほぼ水平だがわずかに上向きに方向を規定される。力F1は水平の力成分F2と、垂直又は上向き軸方向の力成分F3とを含む。ピストン30をロック位置からロック解除位置まで移動させるために克服しなければならないのは、軸方向の力成分F3である。
図12は、ピストンヘッド40の接触領域の第3の実施形態を示す。この場合、フェイルセーフ面52は2つの部分を含む。第1に、ほぼ円筒形の部分52Bがあり、第2の円錐形の部分52Aがある。この構造は、円錐形の面52Bが図1〜図7Bの実施形態における隆起部の位置を占める点を除いて、図1〜図7Bに示される実施形態に類似する。いずれにせよ、本実施形態においては、ピストン30がロック位置からロック解除位置まで移動する場合に、転がり部材は、まずフェイルセーフ面の円筒形の部分52Bと係合し、その後、円錐形の面又は傾斜面52Bと係合する。先の実施形態の場合と同様に、円錐形の面又は傾斜面52Bはピストン30の移動を抑制し、不慮の事態により又は偶発的にピストン30が円錐形の面又は傾斜面52Bを越えてロック解除位置まで移動するのを防止する。
フェイルセーフ位置からロック解除位置に至るピストンの移動を抑制するための方法は他にもある。図13には、ピストン30のステム38の一部分が水平部材18に隣接して示される。ステム38には段差部分38Aが設けられる。段差部分の寸法は種々に異なってもよい。一実施形態においては、段差部分38Aはステム38から約0.005〜0.010インチ外側へ突出すると考えられる。図12に示されるように、ステム38が下方へ動くにつれて、段差部分38Aは開口部18Aを通過し、水平部材18を通過する。開口部18Aを通過する際に、段差部分38AはOリング18Bと係合する。段差部分38AとOリング18Bとの係合は、ステム38の更なる下降移動を少なくともわずかに抑制する。段差部分38AとOリング18Bとの係合は、段差部分38AがOリング18Bを通過する間にOリング18Bを圧縮又はわずかに変形しようとする。
ピストンのフェイルセーフ位置からロック解除位置に至る不慮の事態による又は偶発的な移動を防止するために、段差部分38Aは効果的にステム38に配置される。従って、ピストン30がフェイルセーフ位置をとる場合、段差部分38AはOリング18Bのすぐ上方の位置にあると考えられる。振動又は他の外部からの力によって、ピストン30がロック解除位置へ動こうとすると、段差部分38AはOリング18Bと係合し、ステム38の更なる下降移動を少なくともわずかに抑制するであろう。これにより、ピストンは有効にフェイルセーフ位置に保持される。しかし、段差部分38Aは相対的に小さいので、ステム38に段差部分が設けられていても、ステム38及びピストンがロック位置とロック解除位置との間で移動する際のステム38の通常の上下動作は抑止又は妨害されない。
本発明の範囲及び本質的特徴から逸脱せずに、本明細書中に記載された方法以外の特定の方法で本発明が実施されてもよいことは言うまでもない。従って、本明細書中の実施形態は、あらゆる面において単なる例示であり、限定的な意味を持つと解釈されるべきではなく、添付の請求の範囲の意味及び均等の範囲内に入る全ての変更は本発明に含まれることが意図される。
Claims (44)
- ロボットツールチェンジャであって、
a.第1のユニットと、
b.第2のユニットと、
c.一方の前記ユニットの保持領域に配置された複数の転がり部材と、
d.前記ロボットツールチェンジャの一方の前記ユニットに移動可能に搭載され、ロック位置とロック解除位置との間で移動可能なピストンと、を備え、
e.前記ロック位置において、前記ピストンは、一方の前記ユニットの前記転がり部材と係合し、かつ、2つの前記ユニットを互いにロックするために、前記転がり部材を他方の前記ユニットの面に押圧するように動作可能であり、
f.前記ピストンは、前記ロボットツールチェンジャの開口部を通過して往復移動可能なステムを含み、
g.前記ピストンの前記ステムと、前記開口部とは、
前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動する場合に、前記ピストンの移動の少なくとも一部の間、前記ピストンの移動を少なくとも僅かに抑制するように構成されたロボットツールチェンジャ。 - 前記ピストンの前記ステムは、前記開口部の一部に係合する段差部分を含み、
前記ピストンの前記段差部分と前記開口部の一部との係合は、前記ロック解除位置に向かう前記ピストンの移動を抑制しようとする請求項1記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記ステムは、段差部分が形成された外面を含み、
前記開口部は、Oリングを含み、
前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動する場合に、前記段差部分が前記Oリングと係合するように、前記段差部分と前記Oリングとは互いに離間して配置された請求項1記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記段差部分と前記Oリングとは、
前記ピストンが前記ロック位置からロック解除位置へ移動する場合に、前記段差部分と前記Oリングとの係合によって前記Oリングが少なくともわずかに変形し、前記Oリングが前記ピストンの移動を少なくともわずかに抑制するように構成された請求項3記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記ピストンは、前記ロック位置と前記ロック解除位置との間のフェイルセーフ位置に位置可能であり、
前記ステムと前記開口部とは、
前記フェイルセーフ位置と前記ロック解除位置との間にある場合、前記ロック位置と前記フェイルセーフ位置との間にある場合よりも、前記ピストンの移動に対して大きな抵抗を加えるように構成された請求項1記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記ピストンは、前記ロック位置と前記ロック解除位置との間のフェイルセーフ位置に位置可能であり、
前記ピストンは、前記転がり部材に係合する部分を有する接触領域を含み、
前記接触領域は、
接触面又はロック解除面と、
ロック面と、
前記接触面又はロック解除面と、前記ロック面と、の間に配置されたフェイルセーフ面と、を含み、
前記接触領域は、
前記フェイルセール面と、前記接触面又はロック解除面と、の間に略配置された抑制面を含み、
前記抑制面は、前記ピストンが前記フェイルセーフ位置から前記ロック解除位置へ移動する場合に、前記ピストンの移動を少なくともわずかに抑制する請求項1記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記抑制面の少なくとも一部分は前記フェイルセーフ面を越えて外側へ延出する請求項6記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記抑制面は、
前記フェイルセーフ面と、前記接触面又はロック解除面と、の間に略配置された隆起部を含み、
前記隆起部は前記ピストンの前記接触領域の周囲に延出する請求項6記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記抑制面は、
前記フェイルセーフ面と、前記接触面又はロック解除面と、の間に略配置された円錐形の面を含む請求項6記載のロボットツールチェンジャ。 - ロボットツールチェンジャであって、
a.第1のユニットと、
b.第2のユニットと、
c.前記ロボットツールチェンジャの一方のユニット内に移動可能に搭載に装着され、ロック位置とロック解除位置との間で移動可能なピストンと、を備え、
d.前記ピストンは、前記ロボットツールチェンジャの開口部を通過して往復移動可能なステムを含み、
e.前記ピストンと、前記開口部とは、
前記ピストンが前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で往復移動する場合に、前記ピストンの移動の一部の間でのみ、前記ピストンの移動を少なくともわずかに抑制するように構成されたロボットツールチェンジャ。 - 前記ピストンの前記ステムは、前記開口部の一部に係合する段差部分を含み、
前記ピストンの前記段差部分と前記開口部の一部との係合は、前記ロック解除位置に向かう前記ピストンの移動を抑制しようとする請求項10記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記ステムは、段差部分が形成された外面を含み、
前記開口部は、Oリングを含み、
前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動する場合に、前記段差部分が前記Oリングと係合するように、前記段差部分と前記Oリングとは互いに関して離間して配置された請求項10記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記段差部分と前記Oリングとは、
前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動する場合に、前記段差部分と前記Oリングとの係合によって前記Oリングが少なくともわずかに変形し、前記Oリングが前記ピストンの移動を少なくともわずかに抑制するように構成された請求項12記載のロボットツールチェンジャ。 - ロボットツールチェンジャであって
a.第1のユニットと、
b.第2のユニットと、
c.一方の前記ユニットの保持領域に配置された複数の転がり部材と、
d.前記ロボットツールチェンジャの一方の前記ユニット内に移動可能に搭載され、ロック位置とロック解除位置との間で移動可能なピストンと、を備え、
e.前記ピストンは、ロック面と、接触面と、を含み、
f.前記ピストンは、前記ロック面と前記接触面との間に略配置され、前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動する場合に、前記転がり部材と係合して、前記ピストンの移動を少なくともわずかに抑制するフェイルセーフ面を更に含むことを特徴とするロボットツールチェンジャ。 - 前記フェイルセーフ面は円錐形の面を含む請求項14記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記円錐形の面は、
前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動する場合に、前記転がり部材が前記円錐形の面と一方の前記ユニットのロック面との間で圧縮されるように、前記ピストンにおいてその向きが規定された請求項15記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記円錐形の面は、前記ピストンの長手方向軸線と略平行に延びる基準線と約1°〜5°の角度を成す請求項16記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記フェイルセーフ面の少なくとも一部は、
前記ピストンが前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で移動する場合に、前記フェイルセーフ面と前記転がり部材との係合により、前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動するために克服しなければならない少なくともわずかな抵抗力が発生されるように、十分に外側へ突出した請求項14記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記フェイルセーフ面は隆起部を含む請求項14記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記フェイルセーフ面は、前記ピストンから少なくともわずかに外側に突出し、前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動する場合に前記ピストンの移動に対して少なくともわずかな抵抗を与える傾斜面領域を含む請求項14記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記フェイルセーフ面の少なくとも一部を形成する前記隆起部は、前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動する場合に、前記転がり部材と係合するために前記ピストンから突出した請求項19記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記フェイルセーフ面は、
円筒形の面と、
前記円筒形の面から外側へ突出する隆起部と、を含む請求項14記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記円筒形の面は、前記ロック面と前記隆起部との間に位置する請求項22記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記隆起部は、前記ロック解除面と前記円筒形の面との間に略位置する請求項22記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記隆起部は、前記ロック解除面に略隣接して位置し、
前記円筒形の面は、前記ロック面に略隣接して位置する請求項22記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記フェイルセーフ面は、
円筒形の面と、
前記円筒形の面から少なくともわずかに外側へ突出する円錐形の面と、を含む請求項14記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記円筒形の面は、前記ロック面と前記円錐形の面との間に位置する請求項26記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記円錐形の面は、前記ロック解除面と前記円筒形の面との間に略位置する請求項26記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記円筒形の面は、前記ロック面に略隣接して位置し、
前記円錐形の面は、前記ロック解除面に略隣接して位置する請求項26記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記フェイルセーフ面は、前記ロック面と前記ロック解除面との間に配置された円錐形の面を含み、
前記円錐形の面は、前記円錐形の面が前記ロック解除面に向かって延出するにしたがって外側へ突出する部分を少なくとも含む請求項14記載のロボットツールチェンジャ。 - ロボットツールチェンジャであって、
a.第1のユニットと、
b.第2のユニットと、
c.一方の前記ユニットの保持領域に配置された複数の転がり部材と、
d.他方の前記ユニットに設けられ、前記転がり部材との係合によって前記第1のユニットと前記第2のユニットとが互いにロックされるように、前記転がり部材と係合するように設けられたロック面と、
e.前記ロボットツールチェンジャの一方の前記ユニット内に移動可能に搭載され、ロック位置とロック解除位置との間で移動可能なピストンと、を備え、
f.前記ピストンは、ロック面と、接触面と、を含み、
g.前記ピストンは、前記ロック面と前記接触面との間に配置されたフェイルセーフ面を更に含み、前記フェイルセーフ面は、前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動する場合に、前記フェイルセーフ面が前記転がり部材と係合して、前記転がり部材を前記ロック面に押圧し、前記ピストンの移動を抑制するように、前記転がり部材の少なくとも一部の経路において前記ピストンから外側へ突出し、
h.前記フェイルセーフ面は、前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動する場合に、前記フェイルセーフ面が前記転がり部材と係合し、前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動するために克服しなければならない抵抗力が発生するように構成されたロボットツールチェンジャ。 - 前記フェイルセーフ面は円錐形の面を含む請求項31記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記円錐形の面は、前記ピストンの長手方向軸線とほぼ平行に延びる基準線と角度を成す請求項32記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記円錐形の面は、前記ピストンの長手方向軸線と平行に延びる基準線と約1°〜5°の角度を成す請求項33記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記フェイルセーフ面は、前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動する場合に、前記転がり部材と係合するための隆起部を含む請求項31記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記フェイルセーフ面は、前記ピストンの長手方向軸線に関してほぼ平行に延出する円筒形の面を更に含む請求項35記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記円筒形の面は、前記ロック面に略隣接して配置され、
前記隆起部は、前記ロック解除面に略隣接して配置された請求項36記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記フェイルセーフ面は、
前記ピストンが、前記ロック面から離れて前記ロック解除面に向かって移動する場合に、前記転がり部材を少なくともわずかに外側へ移動させ、その結果、前記ロック解除位置に向かって移動する前記ピストンに抑制力が加えられるように、十分に外側へ突出するように構成された請求項31記載のロボットツールチェンジャ。 - 前記フェイルセーフ面は隆起部を含む請求項38記載のロボットツールチェンジャ。
- 前記フェイルセーフ面は円錐形の面を含む請求項38記載のロボットツールチェンジャ。
- マスターユニット及びツールユニットを互いにロックするために、転がり部材と係合し、ロック位置とロック解除位置との間で移動可能なピストンを有するロボットツールチェンジャの、前記マスターユニットと前記ツールユニットとの連結が、偶発的に解除されるのを防止する方法であって、
概ね、前記ピストンのロック面とロック解除面との間に、前記ピストンに抑制面を設けることにより、前記ロック位置から前記ロック解除位置への前記ピストンの移動を抑制し、
前記抑制面は前記ピストンから外側へ突出し、前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動する場合に、前記転がり部材と少なくともわずかに係合する方法。 - 前記ピストンから隆起部を突出させ、
前記隆起部は前記抑制面の少なくとも一部を形成し、前記ロック面と前記ロック解除面との間に略位置する請求項41記載の方法。 - 前記ロック面と前記抑制面との間に略位置する円錐形の面を前記ピストンに設けることを含む請求項41記載の方法。
- 前記ピストンが前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で移動する場合に、前記抑制面が前記転がり部材と係合し、その結果、抵抗力が発生するように前記抑制面を構成し、前記ピストンが前記ロック位置から前記ロック解除位置へ移動するためには前記抵抗力を克服しなければならない請求項41記載の方法。
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