JP6173257B2 - 着脱装置 - Google Patents

Description

本発明は、被装着部材に対して交換ツールを着脱する着脱装置に関する。

例えば、１個のナットランナを用いて複数のサイズのナットを締結する場合、締結するナットのサイズに応じて、ナットランナに装着するソケットを交換する必要がある。そこで、例えば、特許文献１に示すように、ナットランナの回転軸の先端に設けられたソケットホルダ（被装着部材）に対して、ソケット（交換ツール）を着脱して交換する着脱装置が提案されている。

この着脱装置は、ソケット置き台と、ホルダ受け部と、ソケット脱着機構とを備えている。ソケット置き台は、ナットランナによってソケットをねじ込んで保持しておくための受けボルトを有している。ホルダ受け部は、ソケット置き台上でソケットホルダを受ける。ソケット脱着機構は、流体圧シリンダを有し、該流体圧シリンダの伸長又は収縮動作によってホルダ受け部を上昇又は下降させる。

ソケットホルダは、ナットランナの回転軸がボールネジ機構に駆動されて上昇又は下降することに伴い、ソケット置き台上のホルダ受け部に対して接近又は離間する。従って、ソケットホルダをホルダ受け部に接近させた状態で、ソケット脱着機構によって、ホルダ受け部を上昇又は下降させることで、ソケットホルダにホルダ受け部を押圧又は押圧解除することができる。ソケットホルダにホルダ受け部が押圧されるとき、ソケットホルダが解放状態となりソケットの拘束が解放される一方、押圧解除されるとき、ソケットホルダが拘束状態となりソケットが拘束される。

この着脱装置によって、ソケットを交換するべく、ソケットホルダに装着されたソケットを取り外す場合、先ず、ソケットを保持するための空のソケット置き台にソケットホルダを接近させて、受けボルトにソケットをねじ込む。次に、ソケット脱着機構の流体圧シリンダによって、ホルダ受け部を上昇させてソケットホルダに押圧する。このようにソケットホルダを解放状態にして、ナットランナをホルダ受け部から離間させることで、ソケットホルダからソケットが取り外される。

次に、ソケットホルダに新たにソケットを装着する場合、該ソケットを保持するソケット置き台を、ソケットホルダの下方に配置する。そして、このソケット置き台上のホルダ受け部にソケットホルダを接近させる。この際、上記の通り、ホルダ受け部が流体圧シリンダによって上昇したままであるため、ホルダ受け部にソケットホルダが押圧されることになる。これによって、解放状態のソケットホルダ内に、受けボルトにねじ込まれたソケットが挿入される。

次に、流体圧シリンダによって、ホルダ受け部を下降させ、ソケットホルダを拘束状態にすることで、ソケットホルダに新たなソケットが拘束される。このため、受けボルトとの螺合を解く方向にソケットを回転させつつ、ソケットホルダをホルダ受け部から離間させることで、ソケットホルダに新たなソケットが装着される。以上により着脱装置による一連のソケット交換動作が完了する。

特開２０１２−７１３号公報

上記の通り、ソケットホルダにソケットを装着するためには、先ず、ソケットホルダを解放状態として、ソケットを挿入した後、該ソケットホルダを拘束状態に変化させてソケットを拘束する必要がある。従って、上記の着脱装置では、ソケットの装着時に、流体圧シリンダを用いて、ホルダ受け部を上昇させた状態から下降させた状態へと移動させている。

しかしながら、このように流体圧シリンダ等のアクチュエータを備える着脱装置では、構成が複雑化し易く、コストが高騰する懸念がある。また、アクチュエータを駆動するためには、その制御部との間で信号を送受信することによって、該アクチュエータ等の作動状態を確認しつつ制御を行う必要がある。従って、上記の信号の送受信に時間を要する分、着脱装置によって効率的にソケット交換を行うことが困難になる懸念がある。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、アクチュエータ等の複雑な構成要素を必要とすることなく、簡素な構成で容易且つ効率的に交換ツールを交換することが可能な着脱装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、被装着部材の挿入穴に挿入された交換ツールを拘束する拘束位置と解放する解放位置との間を前記挿入穴の外壁に沿って移動する移動部材と、前記移動部材を拘束位置に向かって弾発付勢する第１付勢手段とが設けられた前記被装着部材に対して前記交換ツールを着脱する着脱装置であって、前記交換ツールを保持する保持機構と、前記保持機構に接近する接近方向に変位した前記被装着部材の前記移動部材が当接することで収縮するとともに、前記第１付勢手段の付勢力に抗して前記移動部材を前記解放位置に弾発付勢する第２付勢手段と、収縮した前記第２付勢手段の復元を遅延させる遅延手段と、前記保持機構に保持される前記交換ツールが着座し、前記接近方向に変位した前記被装着部材が前記交換ツールを押圧することで収縮するとともに、前記交換ツールを前記挿入穴内に向かって弾発付勢する第３付勢手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る着脱装置では、被装着部材が保持機構に接近する際、移動部材に第２付勢手段が当接する。これによって、第１付勢手段の付勢力に抗して移動部材が解放位置に移動したとき、被装着部材に対する交換ツールの拘束を解放することができる。このように、交換ツールの拘束が解放されるまで保持機構に接近した被装着部材が保持機構から離間すると、拘束が解放された交換ツールが第３付勢手段に着座して保持機構内に保持される。従って、被装着部材から交換ツールを取り外すことができる。

一方、上記のように、移動部材が第２付勢手段に当接して解放位置に移動した後、さらに第２付勢手段を収縮させつつ、被装着部材が保持機構に接近すると、交換ツールに当接して、第３付勢手段を収縮させることになる。このように、第２付勢手段及び第３付勢手段が収縮するまで保持機構に接近した被装着部材が、保持機構から離間することで、第２付勢手段及び第３付勢手段が復元する。この際、上記の通り、遅延手段によって第２付勢手段の復元を遅延させることができるため、第３付勢手段が挿入穴内に向かって交換ツールを付勢している間に、第１付勢手段に付勢された移動部材が拘束位置に移動する。従って、保持機構に保持されていた交換ツールを被装着部材に装着することができる。

すなわち、この着脱装置では、被装着部材に交換ツールを装着する際、先ず、第２付勢手段の付勢力によって、移動部材を解放位置に移動させ、この状態で挿入穴内に交換ツールを挿入する。その後、遅延手段によって第２付勢手段の復元を遅延させることで、移動部材に第１付勢手段の付勢力を作用させて、拘束位置へと移動させる。すなわち、被装着部材に交換ツールを装着するべく、移動部材を解放位置から拘束位置へと移動させる際に、流体圧シリンダ等のアクチュエータを必要としない。

このため、例えば、アクチュエータやその制御部等を備える場合に比して、着脱装置を簡素且つ低コストに構成することや、この着脱装置によって容易且つ効率的に交換ツールを交換することが可能になる。

上記の着脱装置において、前記被装着部材から前記交換ツールを取り外すとき、前記第２付勢手段が前記移動部材を前記解放位置に移動させるまで、前記被装着部材を前記保持機構に接近させた後、前記第３付勢手段が収縮する前に前記被装着部材を前記保持機構から離間させ、前記被装着部材に前記交換ツールを装着するとき、前記第２付勢手段及び前記第３付勢手段が収縮状態となるまで前記被装着部材を前記保持機構に接近させた後、前記被装着部材を前記保持機構から離間させることが好ましい。

この場合、上記の通り、被装着部材に装着された交換ツールを取り外して保持機構に保持すること、及び保持機構に保持された交換ツールを被装着部材に装着することが容易であり、交換ツールを効率的に交換することができる。

上記の着脱装置において、前記被装着部材は、前記挿入穴の径方向に移動可能にボールが係合された係合孔が、前記挿入穴の周方向に沿って所定の間隔をおいて複数形成され、前記交換ツールの外周を周回する係合溝と前記係合孔とが前記挿入穴内で連通するとき、前記ボールは、前記係合孔から前記径方向の内側に突出して前記係合溝内に移動可能となり、前記被装着部材の外周を囲む環状の前記移動部材が前記拘束位置にあるとき、前記移動部材の内壁が前記ボールに接触することで、前記ボールを前記係合孔から前記径方向の内側に突出させた状態で位置決め固定することが好ましい。

この場合、移動部材を拘束位置及び解放位置へと移動させることで、装着部材に対して交換ツールを容易且つ高精度に拘束及び拘束解放することが可能になる。

本発明では、第２付勢手段を収縮させて解放位置に移動させた状態で挿入穴内に交換ツールを挿入した後、第２付勢手段の復元を遅延させて、移動部材を拘束位置へと移動させることができる。すなわち、被装着部材に交換ツールを装着するべく、移動部材を解放位置から拘束位置へと移動させる際に複雑なアクチュエータを必要としない。このため、着脱装置を簡素で低コストに構成することや、容易且つ効率的に交換ツールを交換することができる。

本発明の実施形態に係る着脱装置の要部概略構成図である。 図１の着脱装置により、ナットホルダから交換ツールを取り外す工程を説明する概略説明図である。 図１の着脱装置により、ナットホルダから交換ツールを取り外す工程を説明する他の概略説明図である。 図１の着脱装置により、ナットホルダに交換ツールを装着する工程を説明する概略説明図である。 図１の着脱装置により、ナットホルダに交換ツールを装着する工程を説明する他の概略説明図である。

以下、本発明に係る着脱装置につき好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

本発明に係る着脱装置は、被装着部材に交換ツールを着脱するものであり、例えば、ナットランナによって締結するナットのサイズに応じて、回転軸に装着するソケットを交換する場合に好適に適用できる。そこで、本実施形態では、被装着部材が、ナットランナの回転軸の先端に設けられたナットホルダであり、交換ツールが、連結軸に連結されたソケットから構成される場合を例に挙げて説明する。しかしながら、特にこれらには限定されず、本発明に係る着脱装置は、上記の例示以外の被装着部材及び交換ツールに対しても同様に適用することが可能である。

先ず、図１〜図５を参照しつつ、本実施形態に係る着脱装置１０について説明する。なお、図１〜図５の例示では、矢印Ａ方向を鉛直方向とし、該鉛直方向の下側を先端側、鉛直方向の上側を後端側とする。

着脱装置１０は、ナットランナの回転軸（不図示）の先端に設けられたナットホルダ１２（被装着部材）に対して、連結軸１４の先端にソケット１６が連結されて構成される交換ツール１８を着脱する。そこで、先ず、ナットホルダ１２の構成について説明する。

ナットホルダ１２は、本体部材２０と、移動部材２２と、第１コイルスプリング２４（第１付勢手段）とを有している。本体部材２０には、交換ツール１８の連結軸１４の後端側が挿入される挿入穴２６が形成されている。挿入穴２６の周壁には、挿入穴２６の径方向に移動可能にボール２８が係合された係合孔３０が、挿入穴２６の周方向に沿って所定の間隔をおいて複数形成されている。

ここで、連結軸１４には、その後端側が挿入穴２６の底面に当接するまで挿入された際に、係合孔３０と連通する係合溝３２と、本体部材２０の先端面が当接する第１段部３４とが、該連結軸１４を周回するようにそれぞれ形成されている。上記の通り、係合溝３２と係合孔３０とが連通するとき、ボール２８は、係合孔３０から挿入穴２６の径方向内側に向かって突出するように移動可能となり、この突出した部分が係合溝３２内に挿入される。

また、本体部材２０の外壁には、挿入穴２６の底面近傍を周回するように、第２段部３６が形成され、該第２段部３６の鉛直方向下側の端面に第１コイルスプリング２４の一端部が着座している。第１コイルスプリング２４の他端側は、円環状の移動部材２２の内壁から本体部材２０の外壁に向かって突出形成された第３段部３８の鉛直方向上側の端面に着座している。つまり、第１コイルスプリング２４は、本体部材２０の外壁と、移動部材２２の内壁との間に介在し、該移動部材２２を後述する拘束位置に向かって弾発付勢している。なお、第３段部３８の鉛直方向下側の端面は、移動部材２２が拘束位置にあるときに、本体部材２０に設けられたストッパ４０に当接する。

移動部材２２の外壁には、後述する第２付勢手段４２の当接部材４４に当接可能なフランジ４６が設けられている。また、移動部材２２は、本体部材２０が摺動自在に挿入され、挿入穴２６の外壁に沿って移動可能になっている。具体的には、挿入穴２６に挿入された連結軸１４（交換ツール１８）を拘束する拘束位置と、解放する解放位置との間を移動する。

図１に示すように、拘束位置は、移動部材２２の第３段部３８の内壁が、ボール２８に接触することで、係合孔３０から挿入穴２６の径方向内側にボール２８が突出する状態で、該ボール２８を位置決め固定する位置である。すなわち、上記の通り、係合孔３０と係合溝３２とが連通するときに、移動部材２２が拘束位置に移動することで、ボール２８が係合溝３２内に部分的に挿入された状態で固定される。その結果、挿入穴２６に対して連結軸１４を拘束することができる。これによって、ナットホルダ１２に連結軸１４を連結して、ナットホルダ１２に交換ツール１８を装着することができる。

移動部材２２は、上記の拘束位置から、第１コイルスプリング２４の付勢力に抗して、鉛直方向上側に移動することで解放位置に達する。図２に示すように、解放位置では、係合孔３０から挿入穴２６の径方向外側に突出するようにボール２８が移動可能になる。すなわち、移動部材２２を解放位置へ移動させることで、上記した挿入穴２６に対する連結軸１４の拘束を解放すること、又は挿入穴２６内に連結軸１４の基端側を挿入することが可能になる。

以上のように構成されるナットホルダ１２を備えるナットランナは、例えば、ロボットのアーム等に取り付けられ、該ロボットによって駆動されることで、鉛直方向に沿って、着脱装置１０に対して接近する接近方向又は離間する離間方向に変位する。なお、ロボットに取り付けられたナットランナの構成は、例えば、特開２０１１−１６１６１８号公報にも記載されるように公知であるため、この構成についての詳細な説明は省略する。

着脱装置１０は、保持機構４８と、第２付勢手段４２と、ダンパ５０（遅延手段）と、第３付勢手段５２とを主に備えている。保持機構４８は略円筒状であり、内部に挿入された交換ツール１８を保持する。この保持機構４８は、ナットランナによって締結するナットのサイズに応じて、複数の交換ツール１８をそれぞれ保持すべく複数備えられる。なお、図１〜図５の例示では、複数の保持機構４８のうちの１つのみを図示し、その他の図示を省略している。

複数の保持機構４８は、回転板４９上にそれぞれ立設されている。この回転板４９は、回転機構（不図示）によって回転角を調整されつつ回転可能になっている。すなわち、回転機構が所定の回転角で回転板４９を回転駆動することによって、ナットホルダ１２に装着すべき所望の交換ツール１８を保持する保持機構４８を選択的に当接部材４４の下方に配置することができる。

第２付勢手段４２は、当接部材４４と、第２コイルスプリング５４とを備えている。当接部材４４は、移動部材２２の外径よりも大きく且つフランジ４６の外径よりも小さい径の略半円形状の切欠５６が形成された板形状である。上記の通り、ナットランナが接近方向に変位することで、当接部材４４に移動部材２２のフランジ４６が当接する。従って、当接部材４４を介して、移動部材２２に第１コイルスプリング２４の付勢力に抗する押圧力が加えられると、移動部材２２は、拘束位置から解放位置に向かって移動する。

また、当接部材４４は、連結部材５８を介して、連動部材６０に連結されている。すなわち、連結部材５８は、当接部材４４と連動部材６０との間を鉛直方向に沿って延在し、互いを連結している。上記の通り、移動部材２２が解放位置に移動した後、さらに、ナットランナが接近方向に変位すると、当接部材４４がフランジ４６に押圧されて鉛直方向下側に移動する。この当接部材４４の移動に伴って、連動部材６０も鉛直方向下側に移動することになる。

連動部材６０には、ダンパ５０のシリンダ６２が固定されている。また、シリンダ６２と並列に配置された第２コイルスプリング５４の一端側が、連動部材６０の鉛直方向下側の端面に着座している。第２コイルスプリング５４の他端側は、支柱６４の下方に取り付けられた第１支持部材６６に着座している。この第２コイルスプリング５４の内部には、案内軸６５が挿通されている。案内軸６５は、鉛直方向下側の端部が第１支持部材６６に固定され、鉛直方向上側の端部が、支柱６４の上端に取り付けられた第２支持部材６８に固定されている。

また、連動部材６０には、第２コイルスプリング５４が着座する部位の内側に、案内軸６５の外径よりも大きい径の貫通孔７０が形成され、該貫通孔７０に案内軸６５が挿通されている。これによって、連動部材６０は、案内軸６５に案内されつつ鉛直方向上下側に移動することが可能になっている。

ダンパ５０のピストンロッド７２は、案内軸６５の鉛直方向上側の端部とともに、第２支持部材６８に固定されている。上記の通り連動部材６０の移動に伴って、シリンダ６２が鉛直方向に移動すると、該シリンダ６２に対する、ピストンロッド７２の先端に取り付けられたピストンバルブ７４の相対位置が変化することになる。すなわち、連動部材６０が鉛直方向下側に移動するとき、シリンダ６２の上端側とピストンバルブ７４とが接近してダンパ５０が伸張する。一方、連動部材６０が鉛直方向上側に移動するとき、シリンダ６２の下端側とピストンバルブ７４とが接近してダンパ５０が収縮する。

従って、当接部材４４に連動して連動部材６０が鉛直方向下側に移動するとき、第２コイルスプリング５４が収縮するとともに、ダンパ５０が伸張する。一方、収縮した第２コイルスプリング５４の復元力によって連動部材６０が鉛直方向上側に移動するとき、ダンパ５０が収縮する。このようにダンパ５０が伸縮することで、第２コイルスプリング５４の伸縮を減衰させる減衰力が生じる。つまり、ダンパ５０は、収縮した第２コイルスプリング５４の復元を遅延させることができる。

なお、ダンパ５０では、伸張時に比して収縮時の減衰力を大きくすることが好ましい。この場合、第２コイルスプリング５４を収縮させるために必要な押圧力を増大させることなく、該第２コイルスプリング５４の復元を良好に遅延させることが可能になる。

第３付勢手段５２は、保持機構４８内に設けられ、第３コイルスプリング７６と、着座部材７８とから構成されている。第３コイルスプリング７６は、保持機構４８内の底面と着座部材７８との間に設けられている。着座部材７８は、保持機構４８内に保持された交換ツール１８のソケット１６側が着座する。

第３コイルスプリング７６は、上記の通り、ナットランナが接近方向に変位することで、着座部材７８上の交換ツール１８を介して押圧される。これによって、収縮した第３コイルスプリング７６は、交換ツール１８を挿入穴２６内（鉛直方向上側）に向かって弾発付勢する。

本実施形態に係る着脱装置１０は、基本的には以上のように構成される。この着脱装置１０を用いて、ナットホルダ１２に装着された交換ツール１８を取り外す工程について、主に図１〜図３を参照しつつ説明する。この場合、先ず、上記の交換ツール１８を保持する空の保持機構４８を当接部材４４の下方に配置する。

図１に示す通り、移動部材２２は、第１コイルスプリング２４によって常時付勢されているため、該第１コイルスプリング２４の付勢力に抗する力が付与されるまでは拘束位置にある。この拘束位置では、ボール２８が係合溝３２内に部分的に挿入された状態で固定されているため、挿入穴２６内に連結軸１４が拘束されている。すなわち、ナットホルダ１２に交換ツール１８が装着された状態にある。

この移動部材２２のフランジ４６に当接部材４４が押圧され、且つナットホルダ１２に装着された交換ツール１８の先端側が保持機構４８内に挿入されるように、上記のロボットがナットランナを接近方向に変位させる。これによって、移動部材２２に第１コイルスプリング２４の付勢力に抗する押圧力が加えられると、図２に示すように、移動部材２２が上記の拘束位置から解放位置に移動する。

なお、図２の例示では、フランジ４６に当接した当接部材４４が、第２コイルスプリング５４を収縮させる前に、移動部材２２が拘束位置から解放位置に移動するように設定されている。

上記の通り、移動部材２２が解放位置に移動すると、係合孔３０から挿入穴２６の径方向外側に突出するようにボール２８が移動可能になる。これによって、挿入穴２６に対する連結軸１４の拘束が解放される。その結果、図３に示すように、ナットホルダ１２から交換ツール１８が離脱して、着座部材７８上に着座することで保持機構４８内に保持される。

このようにして、ナットホルダ１２から交換ツール１８を取り外した後、上記の通りロボットによりナットランナを離間方向に変位させ、保持機構４８からナットホルダ１２を離間させる。当接部材４４からフランジ４６が離間するにつれて、移動部材２２に第１コイルスプリング２４の付勢力が支配的に作用するようになり、該移動部材２２が拘束位置に向かって移動する。その結果、ボール２８が、係合孔３０から挿入穴２６の径方向内側に突出する状態で固定される。

次に、着脱装置１０を用いて、ナットホルダ１２に交換ツール１８を装着する工程について、主に図４及び図５を参照しつつ説明する。この場合、先ず、前記回転機構によって回転板４９を回転させることで、当接部材４４の下方に、新たに装着する交換ツール１８が保持された保持機構４８を配置する。

上記の通り、交換ツール１８が取り外された後のナットホルダ１２では、移動部材２２が拘束位置にあるため、ボール２８が挿入穴２６内に突出している。この状態から、上記の通り、ナットランナを接近方向に変位させることで、移動部材２２を解放位置に移動させる。これによって、ボール２８を係合孔３０から挿入穴２６の径方向外側に突出するように移動させることができるため、挿入穴２６内に連結軸１４の基端側を挿入することが可能になる。

上記のようにして移動部材２２を解放位置に移動させた後、さらに、ナットランナを接近方向に駆動すると、移動部材２２のフランジ４６に押圧された当接部材４４が第２コイルスプリング５４の付勢力に抗して鉛直方向下側に移動する。すなわち、第２コイルスプリング５４を収縮させつつ、ナットホルダ１２を保持機構４８に接近させて、挿入穴２６に保持機構４８に保持された交換ツール１８の連結軸１４を挿入することができる。

さらに、ナットランナを接近方向に駆動すると、図４に示すように、着座部材７８上の交換ツール１８を介して第３コイルスプリング７６が押圧される。これによって、第３コイルスプリング７６が収縮されるまで、ナットランナを接近方向に駆動する。

その後、図５に示すように、ナットランナを離間方向に駆動すると、収縮していた第２コイルスプリング５４及び第３コイルスプリング７６が復元する。この際、上記の通り、ダンパ５０によって第２コイルスプリング５４の復元を遅延させることができる。これによって、第３コイルスプリング７６が挿入穴２６内に向かって交換ツール１８を付勢している間に、第１コイルスプリング２４に付勢された移動部材２２が拘束位置に移動する。従って、保持機構４８に保持されていた交換ツール１８をナットホルダ１２に装着することができる。

すなわち、この着脱装置１０では、ナットホルダ１２に交換ツール１８を装着する際、先ず、第２コイルスプリング５４の付勢力によって、移動部材２２を解放位置に移動させ、この状態で挿入穴２６内に交換ツール１８を挿入する。その後、ダンパ５０によって第２コイルスプリング５４の復元を遅延させることで、移動部材２２に第１コイルスプリング２４の付勢力を作用させて、拘束位置へと移動させる。すなわち、ナットホルダ１２に交換ツール１８を装着するべく、移動部材２２を解放位置から拘束位置へと移動させる際に、流体圧シリンダ等のアクチュエータを必要としない。

このため、例えば、アクチュエータやその制御部等を備える場合に比して、着脱装置１０を簡素且つ低コストに構成することや、この着脱装置１０によって容易且つ効率的に交換ツール１８を交換することが可能になる。

なお、本発明は、上記した実施形態に特に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは勿論である。

１０…着脱装置 １２…ナットホルダ
１４…連結軸 １６…ソケット
１８…交換ツール ２０…本体部材
２２…移動部材 ２４…第１コイルスプリング
２６…挿入穴 ２８…ボール
３０…係合孔 ３２…係合溝
３４…第１段部 ３６…第２段部
３８…第３段部 ４０…ストッパ
４２…第２付勢手段 ４４…当接部材
４６…フランジ ４８…保持機構
４９…回転板 ５０…ダンパ
５２…第３付勢手段 ５４…第２コイルスプリング
５６…切欠 ５８…連結部材
６０…連動部材 ６２…シリンダ
６４…支柱 ６５…案内軸
６６…第１支持部材 ６８…第２支持部材
７０…貫通孔 ７２…ピストンロッド
７４…ピストンバルブ ７６…第３コイルスプリング
７８…着座部材

Claims (3)

1. 被装着部材の挿入穴に挿入された交換ツールを拘束する拘束位置と解放する解放位置との間を前記挿入穴の外壁に沿って移動する移動部材と、前記移動部材を拘束位置に向かって弾発付勢する第１付勢手段とが設けられた前記被装着部材に対して前記交換ツールを着脱する着脱装置であって、
   前記交換ツールを保持する保持機構と、
   前記保持機構に接近する接近方向に変位した前記被装着部材の前記移動部材が当接することで収縮するとともに、前記第１付勢手段の付勢力に抗して前記移動部材を前記解放位置に弾発付勢する第２付勢手段と、
   収縮した前記第２付勢手段の復元を遅延させる遅延手段と、
   前記保持機構に保持される前記交換ツールが着座し、前記接近方向に変位した前記被装着部材が前記交換ツールを押圧することで収縮するとともに、前記交換ツールを前記挿入穴内に向かって弾発付勢する第３付勢手段と、
   を備えることを特徴とする着脱装置。
2. 請求項１記載の着脱装置において、
   前記被装着部材から前記交換ツールを取り外すとき、前記第２付勢手段が前記移動部材を前記解放位置に移動させるまで、前記被装着部材を前記保持機構に接近させた後、前記第３付勢手段が収縮する前に前記被装着部材を前記保持機構から離間させ、
   前記被装着部材に前記交換ツールを装着するとき、前記第２付勢手段及び前記第３付勢手段が収縮状態となるまで前記被装着部材を前記保持機構に接近させた後、前記被装着部材を前記保持機構から離間させることを特徴とする着脱装置。
3. 請求項１又は２記載の着脱装置において、
   前記被装着部材は、前記挿入穴の径方向に移動可能にボールが係合された係合孔が、前記挿入穴の周方向に沿って所定の間隔をおいて複数形成され、
   前記交換ツールの外周を周回する係合溝と前記係合孔とが前記挿入穴内で連通するとき、前記ボールは、前記係合孔から前記径方向の内側に突出して前記係合溝内に移動可能となり、
   前記被装着部材の外周を囲む環状の前記移動部材が前記拘束位置にあるとき、前記移動部材の内壁が前記ボールに接触することで、前記ボールを前記係合孔から前記径方向の内側に突出させた状態で位置決め固定することを特徴とする着脱装置。

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