JP7411665B2

JP7411665B2 - 自動交換ツーリングシステムのための方法及び装置

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Publication number: JP7411665B2
Application number: JP2021541711A
Authority: JP
Inventors: エー．フィリピアクマイケル; ハマンリチャード; カージーダニエル; シー．ラボービンセント; イー．マーティネンエドウィン
Original assignee: ノーグレンオートメーションソリューションズ，リミティドライアビリティカンパニー
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2020-01-20
Publication date: 2024-01-11
Anticipated expiration: 2040-01-20
Also published as: US11878410B2; US20200230824A1; MX2021008573A; EP3911458A1; CN113453819B; CN113453819A; US11584025B2; JP2022518730A; WO2020150707A1; US20230150146A1

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１９年１月１８日付出願の米国仮特許出願第６２／７９３，９７７号及び２０２０年１月２０日付出願の米国非仮特許出願第１６／７４７，２５３号の利益を主張するものであり、これら出願の全体を参照することにより本明細書に組み込まれている。

本開示は、自動交換ツーリングシステムに関し、より詳細には、ワークピースを連続するワークステーションとの間で往復させるときに、異なるワークピース構造に自動的に調整する自動工具交換器を有する自動交換ツーリングシステムのための方法及び装置に関する。

自動車産業などの製造業では、多数で構成されたワークピースに対して様々な製造及び組立工程が行われる。このような工程は、ワークピースに対して実施される製造及び組立工程を含むだけでなく、このような工程は、ワークステーション同士の間でワークピースを操作及び往復させることを必要とする。このような例では、板金パネルは、形成され、スタンピングプレスにおいて板金パネルをスタンピングすることによって成形されうる。スタンピングプレスは、典型的には、ワークピースが最終形態に達するまで、様々な形状を板金パネルに累進的にスタンピングする連続した多数のワークステーションを有する。スタンピングプレスの各ワークステーションは、上側プレス金型及び下側プレス金型を有するプレス金型を提供する。下側プレス金型は、１つ又は複数のワークピースを相補的で支持的な方法で受け入れ、上側プレス金型は、ワークピース上に下降させられ、下側プレス金型は、力を加えて、ワークピースに型又は形状をスタンプする。上側プレス金型は、最終形状がワークピースに形成されるまで、ワークピース及び下側プレス金型と何度も係合させるために、持ち上げ及び下降させられうる。特定のスタンピングプレスワークステーションに対して所望の形状のワークピースが得られると、ワークピースは、さらなる形状及び形状がワークピースにスタンピングされる、次の連続するスタンピングプレスワークステーションに移動させられる。

様々な自動化された操作及びツーリング設計が、連続する製造及び組立ワークステーションの間でワークピースを往復させるために開発されてきた。例えば、スタンピングプレスでは、１つ又は複数のトランスファプレスバー又はレールが、複数のスタンピングプレスワークステーションの間でワークピースを移動させるために、スタンピングプレス金型に隣接して又はその上に配置されうる。また、ロボットアームなどの自動マニピュレータを利用して、複数のスタンピングプレスワークステーションの間にワークピースを往復させることもできる。トランスファプレスバー及び自動マニピュレータの両方は、ツーリングアセンブリが取り付けられており、ツーリングアセンブリは、複数のスタンピングプレスワークステーションの間でワークピースを移動させるために、ワークピースと係合及び係合解除するように設計されている。トランスファプレスバーは、典型的には、トランスファプレスバーがワークピースを隣接する複数のスタンピングプレスワークステーションの間で移送させることができるように、専用の垂直方向及び水平方向に前後に循環するように設計されている。自動マニピュレータは、複数のスタンピングプレスワークステーションの間でワークピースを移動させるために、多自由度度のプログラム可能な移動を利用することができる。いずれにせよ、ツーリングアセンブリがワークピースに係合すると、トランスファプレスバー又は自動マニピュレータがワークピースを下側プレス金型から上昇させ、ワークピースを隣接するスタンピングプレスワークステーションに移動させ、そこでワークピースが下側プレス金型に装填される。ツーリングアセンブリがワークピースを下側プレス金型に解放すると、トランスファプレスバー又は自動マニピュレータのサイクルは、以前のスタンピングプレスワークステーションに戻って循環し、次のワークピースで再びサイクルが開始する。

多くの種類の製造及び組立工程に対応するために、ツーリングアセンブリは、多くの異なる構成をとることができる。スタンピングプレスの例に続き、ツーリングアセンブリは、ツーリングアセンブリの一端部でトランスファプレスバー又は自動マニピュレータに接続されつつ、真空カップ又はグリッパなどのエンドエフェクタ工具をツーリングアセンブリの反対側の端部に接続しうる。ツーリングアセンブリは、工具アセンブリがワークピースに適切に係合するようにエンドエフェクタ工具の位置を調整できるように、柔軟性及び調整性を念頭に置いて設計されることが好ましい。以前のツーリングアセンブリは、様々なワークピースを固定するための様々な剛性マウントによって相互接続された管の様々なセクションを利用してきたが、そのような設計は、典型的には、ツーリングアセンブリにおける調整にほとんど又は全く与えない。他の設計は、押し出し、スライドマウント、ボールマウント、及び鋸歯状歯を利用しており、それによって、直線的に及び半径方向を含む様々な方向に管のセクションを調整することができるようになっている。しかしながら、そのような設計は、典型的には、一自由度又は軸の調整しか提供しないという点で、限られた量の柔軟性及び範囲を有する。

ツーリングアセンブリは、それらのエンドエフェクタ工具がワークピースに適切に係合するように調整され、特定のワークピースのために多数のツーリングアセンブリを調整することは、時宜にかなった面倒なプロセスである。したがって、ほとんどのツーリングアセンブリ及びそれらの関連するエンドエフェクタ工具は、一般的に所定位置に残されており、スタンピングプレス金型が交換されて異なる形状のワークピースを形成する場合、ツーリングアセンブリ及びそれらのエンドエフェクタ工具も、同じツーリングアセンブリ及びエンドエフェクタ工具の位置を調整するのとは対照的に、異なる位置決めされたツーリングアセンブリ及びエンドエフェクタ工具のために交換される。次いで、異なる位置決めされたツーリングアセンブリ及びエンドエフェクタ工具が、典型的には、成形されるワークピース毎に作成される。ツーリングアセンブリは、移送レール又は自動マニピュレータに解放可能に接続され、ツーリングアセンブリ及びエンドエフェクタ工具の簡単かつ急速な交換を提供する。しかしながら、異なる形状のワークピース毎に異なる組のツーリングアセンブリ及びエンドエフェクタ工具を維持しなければならないので、多数のツーリングアセンブリ及びエンドエフェクタ工具を購入し、格納し、維持しなければならず、それによって、産業環境において非効率性を生み出す。

予め位置決めされたツーリングアセンブリ及びエンドエフェクタ工具の複数のセットを購入、記憶装置、及び維持する必要なく、いかなる構成のワークピースに対しても調整された自動交換ツーリングシステムを提供することが望ましい。

本開示は、ワークピースを相補的に係合しかつ固定するためのワークステーションを有する生産工程にワークピースを往復させるための自動交換ツーリングシステム装置を提供する。ワークステーションは、少なくとも１つのエンドエフェクタ工具をワークステーションに取り外し可能に固定するための少なくとも１つのホルダを有する。少なくとも１つの移送バーは、ワークステーションに隣接して位置決めされかつワークステーションに対して移動可能であり、少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリは、少なくとも１つの移送バーに接続されており、少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリは、自動交換ツーリングアセンブリを所定位置に自動的に位置決めするために、電動ジョイント部によって調整可能に接続された複数のリンクを有する。自動工具交換器は、少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリの各々の自由端に接続されており、自動工具交換器は、少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が自動工具交換器から係合解除されておりかつワークステーションの少なくとも１つのホルダに固定されている、係合解除位置と、少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が自動工具交換器と係合しており、かつ、少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリがワークピースに向かって移動することによって、少なくとも１つのエンドエフェクタ工具がワークピースと係合して移送バーの移動によってワークピースをワークステーションへ往復させることができる。マニピュレータが、所定位置と別の所定位置の間で移送バーを移動させるために移送バーに接続されている。マニピュレータは、プログラム可能なロボットアームを備えうる。

中央処理装置は、少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリと通信し、中央処理装置は、リンクの位置を決定するために、電動ジョイント部の動作を制御する。少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリは、電動ジョイント部の移動前、移動中及び移動後に、電動ジョイント部をロック及びロック解除するクラッチを各々が有する。自動工具交換装置は、少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリの各々をエンドエフェクタ工具に解放可能に接続する。自動工具交換器工具交換装置は、少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリの各々に接続された急速交換ツーリングアダプタと、エンドエフェクタ工具に接続された急速交換ツーリングレシーバとを有し、急速交換ツーリングアダプタと急速交換ツーリングレシーバは、互いに解放可能に係合して、エンドエフェクタ工具を少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリに解放可能に接続しうる。ワークステーション上の少なくとも１つのホルダは、エンドエフェクタ工具を解放可能に受け入れかつ保持するための開口端スロットを有するＬ字形のブラケットを有する。凹部がワークステーション内に形成され、Ｌ字形のブラケットの少なくとも一部が凹部内に配置される。

また、本開示は、ワークピースを生産工程に往復させるための自動交換ツーリングシステム方法を提供する。
この方法は、ワークピースをワークステーションに相補的に係合して固定するステップと、ワークステーションに接続されたホルダ内の少なくとも１つのエンドエフェクタ工具を固定するステップと、ワークステーションに対して少なくとも１つの移送バーを移動可能に位置決めするステップと、少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリを少なくとも１つの移送バーに接続するステップであって、少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリは、少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリを所定位置に自動的に位置決めするために、電動ジョイント部によって調整可能に接続された複数のリンクを有する、ステップと、自動工具交換器を少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリの各々の自由端に接続するステップと、少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が自動工具交換器から係合解除されてワークステーションの少なくとも１つのホルダに固定されている、係合解除位置と、少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリがワークピースに向かって移動することにより、少なくとも１つのエンドエフェクタ工具がワークピースと係合し、移送バーの移動によってワークピースをワークステーションに往復させるように、少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が自動工具交換器によって係合される、係合位置との間で、自動工具交換器を少なくとも１つのエンドエフェクタ工具を解放可能に係合するステップとを備える。

本方法は、さらに、
移送バーを所定位置と別の所定位置の間で移動させるために移送バーにマニピュレータを接続するステップと、
電動ジョイント部の動作を制御して複数のリンクの位置を決定するために、中央処理装置から少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリに信号を伝達するステップと、
電動ジョイント部の移動前、移動中及び移動後に、電動ジョイント部をロック及びロック解除するためのクラッチを備えた少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリを提供するステップと、
自動工具交換装置を少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリの各々及びエンドエフェクタ工具に解放可能に接続するステップであって、自動工具交換装置は、少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリの各々に接続された急速交換ツーリングアダプタと、エンドエフェクタ工具に接続された急速交換ツーリングレシーバとを備え、急速交換ツーリングアダプタと急速交換ツーリングレシーバは、エンドエフェクタ工具を少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリに解放可能に接続するように、互いに解放可能に係合する、ステップと、
エンドエフェクタ工具を解放可能に受け入れて保持するために開口端スロットを有するＬ字形のブラケットを有する少なくとも１つのホルダをワークステーション上において提供するステップと、
ワークステーション内に凹部を形成するステップであって、Ｌ字形のブラケットの少なくとも一部が凹部内に配置される、ステップと、
マニピュレータとしてプログラム可能なロボットアームを提供するステップとを備える。

本開示は、添付図面と併せて読むと、以下の詳細な説明から最もよく理解される。慣例に従って、図面の様々な形状は縮尺通りではないことが強調される。それどころか、明瞭にするために、様々な形状の寸法が任意に拡大又は縮小されている。

図１は、交換ツーリングアセンブリがエンドエフェクタ工具及びワークピースから係合解除された、側トランスファプレスレールを有する自動交換ツーリングシステムの斜視図である。図２は、交換ツーリングアセンブリがエンドエフェクタ工具及びワークピースと係合された、側トランスファプレスレールを有する自動交換ツーリングシステムの斜視図である。図３は、自動交換ツーリングシステムの交換ツーリングアセンブリ及びエンドエフェクタ工具の側面斜視図である。図４は、自動交換ツーリングシステムの自動工具交換装置の側面平面図である。図５は図１に示す自動交換ツーリングシステムの斜視図である。図６は、オーバーヘッド式のトランスファプレスレールを利用する自動交換ツーリングシステムの斜視図である図７は、オーバーヘッド式のトランスファプレスレールを利用した図６の自動交換ツーリングシステムの斜視図であり、交換ツーリングアセンブリは、下側プレス金型上のＬ字形のブラケット内のエンドエフェクタ工具と係合している。図８は、オーバーヘッド式のトランスファプレスレールを利用する図６の自動交換ツーリングシステムの斜視図であり、交換ツーリングアセンブリが下側プレス金型上のＬ字形のブラケット内のエンドエフェクタ工具から係合解除されている。図９は、オーバーヘッド式の移送レール上の自動交換ツーリングシステムの斜視図であり、ツーリングアセンブリ及びエンドエフェクタ工具がワークピースに係合されている。図１０は、ロボットマニピュレータに接続されたトランスファプレスレールを利用する自動交換ツーリングシステムの斜視図である。

本開示は、様々な種類の生産工程のための様々に構成されたワークピースの製造、組立及び操作に適合する自動交換ツーリングシステム方法及び装置を提供する。本開示は自動トランスファプレスアセンブリについて言及するが、本開示は自動トランスファプレスアセンブリに限定されるものではなく、むしろ、本開示において提供されるような自動交換ツーリングシステムの使用から利益を得る任意の製造、組立、又は操作工程に関連して本開示を利用することができる。

図１～１０を参照すると、本開示は、自動工具交換装置１１２を有する自動交換ツーリングシステム１００のための方法及び装置を提供する。自動交換ツーリングシステム１００は、工業用スタンピングプレス（図示せず）内で利用されうるが、自動交換ツーリングシステム１００は、任意の種類の生産工程に関連して利用されうる。工業用スタンピングプレスでは、ワークピース１０６は、スタンピングプレスの少なくとも１つのスタンピングプレスワークステーション１０２内に、累進的な形状及び形態にスタンピングされる。自動交換ツーリングシステム１００は、少なくとも１つのトランスファプレスレール又はバー１０８と関連して利用することができ、少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリ１１０はトランスファプレスレール１０８に接続される。自動交換ツーリングアセンブリ１１０は、自動工具交換装置１１２を使用して、エンドエフェクタ工具１１４に取り外し可能に接続されうる。エンドエフェクタ工具１１４は、トランスファプレスレール１０８が隣接する複数のスタンピングプレスワークステーション１０２の間を周期的に移動する時に、スタンピングプレスの複数のスタンピングプレスワークステーション１０２の間でワークピース１０６を移送するために、ワークピース１０６と取り外し可能に係合する。本開示は、自動交換ツーリングシステム１００と自動工具交換装置１１２が工業用スタンピングプレスで利用されていることを記載しているが、本開示は、工業用スタンピングプレス又はトランスファプレスに限定されず、むしろ、自動交換ツーリングシステム１００は、複数のワークステーション１０２の間の様々な形状のワークピース１０６の操作及び輸送のためにエンドエフェクタ工具１１４の様々な位置決めを必要とする工業用途など、本開示が有利である任意の産業環境又は用途において利用され得ることに留意すべきである。

スタンピングプレスの非限定的な実施例に続いて、本開示の自動交換ツーリングシステム１００の方法及び装置は、スタンピングプレスに関連して利用することができ、スタンピングプレスは、連続的かつ累進的ないくつかのスタンピングプレスワークステーション１０２を有する。各スタンピングプレスワークステーション１０２は、下側プレス金型１０４及び上側プレス金型（図示せず）を有するスタンピングプレス金型を提供する。下側プレス金型１０４は、ワークピース１０６を相補的に受け入れる構成を有する。ワークピース１０６は、板金パネル又は他の類似の材料から製造することができ、板金パネルは、スタンピング工程を通して所定の形状に構成及び形成することができる。しかしながら、ワークピース１０６は、自動交換ツーリングシステム１００をスタンピング以外の他の生産工程に関連して利用する場合には、異なる構成で異なる材料から製造することができることに留意されたい。ワークピース１０６が下側プレス金型１０４内に位置決めされると、上側プレス金型は、通常「スタンピング(stamping)」と呼ばれる力で、ワークピース１０６及び下側プレス金型１０４に向かって移動して押圧される。上側プレス金型は、所望の形状をワークピース１０６にスタンプするために下側プレス金型１０４と相補的に係合するように、その中に形成された形状を有する。上側プレス金型のワークピース１０６及び下側プレス金型１０４へのプレスは、ワークピース１０６の所望の形状が得られるまで、１回又は数回行うことができる。一旦、特定のスタンピングプレスワークステーション１０２に対してワークピース１０６の所望の形状が得られると、次に、ワークピース１０６は、隣接するスタンピングプレスワークステーション１０２に移送され、ワークピース１０６は、前述したのと同様の方法で、再びスタンピングされる。この工程は、ワークピース１０６の最終形態が得られるまで、連続的かつ累進的ないくつかのスタンピングプレスワークステーション１０２を通して続く。

連続するいくつかのスタンピングプレスワークステーション１０２の間でワークピース１０６を往復させるために、自動交換ツーリングアセンブリ１１０が少なくとも１つのトランスファプレスレール１０８に接続されている。トランスファプレスレール１０８の位置は、異なる構成を取ることができる。例えば、非限定的な開示では、図１～５に示すように、直列の対のトランスファプレスレール１０８は、実質的に平行でありかつ下側プレス金型１０４の対向する側に配置することができ、図６～８に示すように、単一のトランスファプレスレール１０８は、下側プレス金型１０４の頭上に取り付けることができ、又は、図１０に示すように、単一の移送バー又はトランスファプレスレール１４０は、単一のトランスファプレスレール１４０の下側プレス金型１０４へ及び下側プレス金型１０４からの３軸移動のためにロボットマニピュレータ１４２に接続することができる。一対のトランスファプレスレール１０８を有する構成では、いくつかの自動交換ツーリングアセンブリ１１０の各々は、隣接する対のトランスファプレスレール１０８の内側又は対向する側に取り付けられる。単一のオーバーヘッド式のトランスファプレスレール１０８を有する構成では、いくつかのトランスファプレスのツーリングアセンブリ１１０は、単一のオーバーヘッド式のトランスファプレスレール１０８の対向する側に取り付けられている。ロボットマニピュレータ１４２に取り付けられた構成では、自動交換ツーリングアセンブリ１１０は、トランスファプレスレール１４０の底部１４４に取り付けられうる。自動交換ツーリングアセンブリ１１０は、ワークピース１０６と取り外し可能に係合し、トランスファプレスレール１０８は、隣接するいくつかのスタンピングプレスワークステーション１０２の間で、ワークピース１０６と共に、自動交換ツーリングアセンブリ１１０を循環又は移動させる。

自動交換ツーリングアセンブリ１１０が、ワークピース１０６上の所望の位置でワークピース１０６と係合するために、自動交換ツーリングアセンブリ１１０は、トランスファプレスレール１０８の側部１１９又はトランスファプレスレール１４０の底部１４４に固定的に接続される基部１１６を有する。電気及び空気ライン（図示せず）は、トランスファプレスレール１０８、１４０を通って内部に延在し、自動交換ツーリングアセンブリ１１０の基部１１６内の電気及び空気用の取付具（図示せず）に接続しうる。電気及び空気ラインは、自動交換ツーリングアセンブリ１１０を通ってエンドエフェクタ工具１１４まで延びうる。電気及び空気ラインは、電源及び加圧空気の供給源に接続されており、自動交換ツーリングアセンブリ１１０及びエンドエフェクタ工具１１４に適切な電力及び空気動力を供給する。電気ライン及び空気ラインへのアクセスは、トランスファプレスレール１０８の外側面１２４上に位置するアクセスプレート１２０及びボックス１２２を介して提供することができる。

エンドエフェクタ工具１１４の正確な位置決め及び強力な支持を提供するために、自動交換ツーリングアセンブリ１１０は、米国特許第１０，１２４，４８６号明細書に同様に記載されておりかつ本明細書に組み込まれているように、ジョイント部１２８によってその端部で回転可能に接続される複数のリンク又はアーム１２６を提供する。リンク１２６及びジョイント部１２８は、基部１１６で始まって、トランスファプレスレール１０８、１４０から外側に延びており、自動交換ツーリングアセンブリ１１０がワークピース１０６に係合するためにエンドエフェクタ工具１１４に接続されている。各ジョイント部１２８は、各ジョイント部１２８内に配置されておりかつそれに関連するモータ（図示せず）によって自動的に位置決めされる。モータは、ジョイント部１２８においてリンク１２６の回転調整を提供し、自動交換ツーリングアセンブリ１１０の端部におけるエンドエフェクタ工具１１４の多軸位置決めを提供する。非限定的な開示では、自動交換ツーリングアセンブリ１１０は、５つのリンク１２６及び５つの電動ジョイント部１２８を有するが、リンク１２６及びジョイント部１２８の数は限定的ではない。モータは、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム可能なコントローラ、又は、コンピュータ（図示せず）によって制御され、ジョイント部１２８及びリンク１２６の制御された位置決めを可能にし、それによって、エンドエフェクタ工具１１４の所定位置を提供することができる。ソフトウェアは、ＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ、又は、コンピュータと関連して利用されて、各々で構成されたワークピース１０６についてのエンドエフェクタ工具１１４の位置に対応する自動交換ツーリングアセンブリ１１０のリンク１２６及びジョイント部１２８の所定の座標又は位置決めを提供しうる。いくつかのジョイント部１２８は、複数の運転サイクルにわたって同じ位置に保たれ得るので、これらジョイント部１２８は、各々、解放可能なクラッチ（図示せず）を有し、このクラッチは、各々のモータを使用することによってジョイント部１２８の調整を可能にするために係合解除され、次いで、それらの位置への調整の間にジョイント部１２８での移動を防止するために係合される。自動交換ツーリングアセンブリ１１０により、ジョイント部１２８の自動位置決めを可能にし、それによって、エンドエフェクタ工具１１４が所定位置に正確に位置決めされ、かつ多数の運転サイクルにわたって堅固に保持されることを可能にして、エンドエフェクタ工具１１４が高精度で配置されるようにする。この自動交換ツーリングアセンブリ１１０の正確な位置決めによって、後述するように、自動工具交換装置１１２の使用が可能となり、並びに、ワークステーション１０２に対するワークピース１０６の装填及び取出しが可能となる。

ワークピース１０６の様々な形状及び形態のためにエンドエフェクタ工具１１４を交換するために、自動工具交換装置１１２は、自動交換ツーリングアセンブリ１１０の自由端上のエンドエフェクタ工具１１４の自動交換を提供する。自動工具交換装置１１２は、基部１１６に対向する自動交換ツーリングアセンブリ１１０の自由端上に急速交換ツーリングアダプタ１１８を提供する。急速交換ツーリングアダプタ１１８は、エンドエフェクタ工具１１４上の急速交換ツーリングレシーバ１１７と解放可能に係合し、所望のエンドエフェクタ工具１１４を、適切なワークピース１０６のために自動交換ツーリングアセンブリ１１０と係合させることができる。各々の異なる形状のワークピース１０６は、それ自体の形状のスタンピングプレス金型を必要とするので、下側プレス金型１０４は、スタンピングプレス金型に関連する特定のワークピース１０６と係合するために必要とされるエンドエフェクタ工具１１４を保持及び格納するように設計される。本開示の図面は、下側プレス金型１０４によって保持及び格納されているエンドエフェクタ工具１１４を示しているが、上側プレス金型もまた、又は代替的に、エンドエフェクタ工具１１４の１つ以上を保持及び格納しうることに留意されたい。従って、スタンピングプレス金型がスタンピングプレスワークステーション１０２内で交換されて異なる形状のワークピース１０６を生成すると、自動交換ツーリングアセンブリ１１０によってワークピース１０６と係合及び固定するために必要なエンドエフェクタ工具１１４が、下側プレス金型１０４及び／又は上側プレス金型に固定されるか又は格納される。これにより、自動交換ツーリングアセンブリ１１０は、スタンピングプレスのスタンピングプレスワークステーション１０２内の新しいスタンピングプレス金型が提示された時に、エンドエフェクタ工具１１４と係合することができる。

エンドエフェクタ工具１１４は、いくつかの異なる構成を用いてワークステーション１０２に格納又は固定されうる。スタンピングプレスの用途の非限定的な例では、図１～図４に見られるような自動工具交換装置１１２の第１の実施形態では、実質的にＬ字形のブラケット１３０は、下側プレス金型１０４の外面に接続されたＬ字形のブラケット１３０の長辺部１３１を有し、Ｌ字形のブラケット１３０の短辺部１３３は、下側プレス金型１０４から離れるように外方に延びる。Ｌ字形のブラケット１３０の短辺部１３３は、エンドエフェクタ工具１１４に接続された急速交換ツーリングレシーバ１１７を受け入れて保持するために、その内部に形成された開口端スロット１３２を有する。非限定的な開示において、開口端スロット１３２を画定するＬ字形のブラケット１３０の短辺部１３３は、Ｌ字形のブラケット１３０とエンドエフェクタ工具１１４上の急速交換ツーリングレシーバ１１７との間において、摩擦嵌め合い、スナップ嵌め、又は、ばね付勢嵌めを提供することによって、急速交換ツーリングレシーバ１１７を開口端スロット１３２内のエンドエフェクタ工具１１４上に固定することができる。エンドエフェクタ工具１１４は、エンドエフェクタ工具１１４を下側プレス金型１０４上のＬ字形のブラケット１３０から取り出し及び装填するときにのみ、開口端スロット１３２内に上昇及び下降させる必要がある。ワークステーション１０２は、下側プレス金型１０４に限定されるものではなく、むしろ、Ｌ字形のブラケット１３０は、エンドエフェクタ工具１１４を保持するための任意の種類のワークステーション１０２に利用され得ることに留意されたい。

エンドエフェクタ工具１１４がＬ字形のブラケット１３０によって固定されて格納されると、エンドエフェクタ工具１１４は、下側プレス金型１０４の外部に露出される。一対の閉鎖端スロット１３４は、Ｌ字形のブラケット１３０の短辺部１３３に形成されかつ開口端スロット１３２の各側に配置され、閉鎖端スロット１３４は、トランスファプレスレール１０８、１４０に向かって開放されている。自動交換ツーリングアセンブリ１１０の自由端に取り付けられた急速交換ツーリングアダプタ１１８は、急速交換ツーリングアダプタ１１８の側面に沿って延びてＬ字形のブラケット１３０内の閉鎖端スロット１３４と係合する一対の位置決めロッド１３６を有する。閉鎖端スロット１３４は、Ｌ字形のブラケット１３０上に格納されたエンドエフェクタ工具１１４上の急速交換ツーリングレシーバ１１７に対する急速交換ツーリングアダプタ１１８の位置決めを支援するために、急速交換ツーリングアダプタ１１８上で位置決めロッド１３６を受け入れる。急速交換ツーリングレシーバ１１７及び急速交換ツーリングアダプタ１１８は、急速交換ツーリングアダプタ１１８及び急速交換ツーリングレシーバ１１７が、エンドエフェクタ工具１１４と自動交換ツーリングアセンブリ１１０との係合及び係合解除を容易に行うことができるように、雄雌結合を有する。非限定的な開示では、急速交換ツーリングアダプタ１１８及び急速交換ツーリングレシーバ１１７は、ばね作動、玉作動、回転作動、摩擦嵌め、スナップ嵌めなど、あらゆる種類の急速交換ツーリング手段を使用して、自動交換ツーリングアセンブリ１１０とエンドエフェクタ工具１１４を係合及び係合解除しうる。さらに、急速交換ツーリングアダプタ１１８及び急速交換ツーリングレシーバ１１７は、自動交換ツーリングアセンブリ１１０からエンドエフェクタ工具１１４に電力及び空気動力を移送及び供給することができる電気的結合及び空気圧的結合を有する。

図１～４にさらに見られるような自動工具交換装置１１２の第２の実施形態では、エンドエフェクタ工具１１４は、下側プレス金型１０４に設けられた凹部１３８の内側に固定されて格納される。Ｌ字形のブラケット１３０の長辺部１３１は、下側プレス金型１０４の凹部１３８に連結されてその内側に配置され、Ｌ字形のブラケット１３０の短辺部１３３は、下側プレス金型１０４の直外側に露出している。エンドエフェクタ工具１１４は、エンドエフェクタ工具１１４が使用されないときに下側プレス金型１４の凹部１３８内に配置されるように、前述したように、Ｌ字形のブラケット１３０の短辺部１３３の開口端スロット１３２内に固定される。自動交換ツーリングアセンブリ１１０の急速交換ツーリングアダプタ１１８は、自動工具交換装置１１２の第１の実施形態で先に説明したのと同じ方法で、エンドエフェクタ工具１１４上の急速交換ツーリングレシーバ１１７と係合する。下側プレス金型１０４の凹部１３８により、下側プレス金型１０４の輸送及び格納中にエンドエフェクタ工具１１４を保護することができる。しかしながら、エンドエフェクタ工具１１４の状態及び種類は、下側プレス金型１０４内に設けられた凹部１３８からエンドエフェクタ工具１１４を取り外さない限り、操作者によって見ることはできない。

トランスファプレスレール１０８が図６～９に見られるように下側プレス金型１０４の頭上に取り付けられている、自動工具交換装置１１２の第３の実施形態では、Ｌ字形のブラケット１３０の長辺部１３１は、下側プレス金型１０４の外面に接続されかつそれから一定角度に取り付けられている。Ｌ字形のブラケット１３０は、トランスファプレスレール１０８に向かって内側に延びており、トランスファプレスのツーリングアセンブリ１１０がＬ字形のブラケット１３０上に格納されたエンドエフェクタ工具１１４にアクセスできるようになっている。自動交換ツーリングアセンブリ１１０の急速交換ツーリングアダプタ１１８及びエンドエフェクタ工具１１４の急速交換ツーリングレシーバ１１７は、自動工具交換装置１１２の第１及び第２の実施形態で先に説明したのと同じ方法で作動する。

図１０に示すように、ロボットマニピュレータ１４２に接続されているトランスファプレスレール１４０に関して、エンドエフェクタ工具１１４は、上述した３つの実施形態で説明したいずれかの方法で、下側プレス金型１０４に取り付けられ、保持され、又は、格納されうる。したがって、ロボットマニピュレータ１４２のトランスファプレスレール１４０のトランスファプレスのツーリングアセンブリ１１０上の急速交換ツーリングアダプタ１１８は、上述した３つの実施形態のいずれかにおいて、下側プレス金型１０４内のエンドエフェクタ工具１１４の急速交換ツーリングレシーバ１１７にアクセスすることができる。

運転時において、自動交換ツーリングシステム１００は、様々な種類の製造、組立、及び操作工程と関連して利用されうる。限定しない開示では、ワークピース１０６は製造、組立、又は操作工程で装填され、使用者は、ワークピース１０６の特定のモデル又は構成を、自動交換ツーリングシステム１００のＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ、又はコンピュータに入力する。以下に述べるように、ワークピース１０６のモデル又は構成を自動交換ツーリングシステム１００に伝達するために他の手段を利用することができる。次いで、ＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ、又は、コンピュータは、位置決め信号を自動交換ツーリングアセンブリ１１０に送る。自動交換ツーリングアセンブリを所望の位置に移動させるために、自動交換ツーリングアセンブリ１１０のジョイント部１２８のクラッチはロック解除され、ジョイント部１２８のモータは、ジョイント部１２８及びリンク１２６の動きを同期させるように作動され、自動交換ツーリングアセンブリ１１０の自由端における急速交換ツーリングアダプタ１１８をエンドエフェクタ工具１１４の急速交換ツーリングレシーバ１１７に位置合わせされ、ジョイント部１２８がロックする。急速交換ツーリングアダプタ１１８は、エンドエフェクタ工具１１４上の急速交換ツーリングレシーバ１１７と係合し、次いで、ＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ、又は、コンピュータは、自動交換ツーリングアセンブリ１１０に、エンドエフェクタ工具１１４がワークピース１０６と係合することを可能にするために、上述したのと同じ方法で適切な位置へ進行するように指示する。エンドエフェクタ工具１１４は、ワークピース１０６上の所定位置でワークピース１０６と係合し、自動交換ツーリングシステム１００は、ワークピース１０６を所望の位置と往復させる。ワークピース１０６が適切にその目的地に置かれると、エンドエフェクタ工具１１４は、ワークピース１０６を解放し、自動交換ツーリングシステム１００は、前のワークステーション１０２又はエンドエフェクタ工具１１４が次のワークピース１０６と係合する位置に戻って循環する。異なるモデル又は異なる形状のワークピース１０６を製造する時期になると、操作者は、自動交換ツーリングシステム１００のＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ、又は、コンピュータにワークピース１０６の交換が必要であることを指示し、ＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ、又は、コンピュータは、自動交換ツーリングアセンブリ１１０に、エンドエフェクタ工具１１４を工具交換器１１２に戻すように指示する。エンドエフェクタ工具１１４が工具交換器１１２上に残るときに、エンドエフェクタ工具１１４が自動交換ツーリングアセンブリ１１０から係合解除することを可能にするように、急速交換ツーリングアダプタ１１８は、係合解除位置にある自動交換ツーリングアセンブリ１１０上の急速交換ツーリングアダプタからエンドエフェクタ工具１１４上の急速交換ツーリングレシーバ１１７を係合解除させる。このサイクルは、異なるワークピース１０６に対応するエンドエフェクタ工具１１４に移動する自動交換ツーリングアセンブリによって再び始まる。

運転時の方法及び装置のさらなる例として、自動交換ツーリングシステム１００は、前述のように特定のワークピース１０６をスタンピングするために、スタンピングプレスアセンブリのスタンピングプレスワークステーション１０２に装填されたスタンピングプレス金型と関連して利用されうる。上記の実施形態にかかわらず、各下側プレス金型１０４は、各々のワークピース１０６を連続するいくつかのスタンピングプレスワークステーション１０２に往復させるように、Ｌ字形のブラケット１３０に取り付けられた必要なエンドエフェクタ工具１１４を有する。使用者は、ワークピース１０６の特定のモデルを自動交換ツーリングシステム１００のＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ、又は、コンピュータに入力する。例えば、下側プレス金型１０４上に配置されたマイクロプロセッサチップ（図示せず）又はバーコード（図示せず）を有する、ＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ、又はコンピュータにワークピース１０６のモデルを伝達することができる他の非限定的な手段を使用することができ、マイクロプロセッサリーダ又はバーコードスキャナが特定のワークピース１０６を丁重に識別し、この特定のワークピース１０６を自動交換ツーリングシステム１００のＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ、又は、コンピュータに伝達する。一旦、ＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ、又はコンピュータが、特定のワークピース１０６と、スタンピングプレスのスタンピングプレスワークステーション１０２に装填された下側プレス金型１０４とを認識すると、ＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ、又は、コンピュータは、位置決め信号を自動交換ツーリングアセンブリ１１０に送信する。ジョイント部１２８はロック解除され、自動交換ツーリングアセンブリ１１０のジョイント部１２８のモータは、ジョイント部１２８及びリンク１２６の動きを同期させて、自動交換ツーリングアセンブリ１１０の自由端における急速交換ツーリングアダプタ１１８を移動させ、下側プレス金型１０４上に取り付けられたエンドエフェクタ工具１１４の急速交換ツーリングレシーバ１１７と位置合わせするように作動させられ、次いで、ジョイント部１２８がロックする。急速交換ツーリングアダプタ１１８は、エンドエフェクタ工具１１４上の急速交換ツーリングレシーバ１１７と係合し、次いで、ＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ、又は、コンピュータは、エンドエフェクタ工具１１４がワークピース１０６と係合することを可能にするための適切な位置に自動交換ツーリングアセンブリ１１０が進むように指示する。自動交換ツーリングアセンブリ１１０の移動は、先に説明したのと同じ方法で行われる。次いで、エンドエフェクタ工具１１４は、ワークピース１０６上の所定位置でワークピース１０６と係合し、トランスファプレスレール１０８、１４０は、下側プレス金型１０４から離れるように上昇することによって循環又は移動を開始し、それによって、トランスファプレスレール１０８、１４０上の自動交換ツーリングアセンブリ１１０を上昇させ、ワークピース１０６を下側プレス金型１０４から持ち上げる。一旦、ワークピース１０６が下側プレス金型１０４から取り除かれると、トランスファプレスレール１０８、１４０は、隣接するスタンピングプレスワークステーション１０２に割り出すか又は水平方向に移動し、そこで次の連続的なスタンピング工程が行われる。トランスファプレスレール１０８、１４０は、ワークピース１０６を隣接するスタンピングプレスワークステーション１０２の下側プレス金型１０４にわたって位置決めし、トランスファプレスレール１０８、１４０は、ワークピース１０６を隣接するスタンピングプレスワークステーション１０２の下側プレス金型１０４内に下降させる。一旦、ワークピース１０６が下側プレス金型１０４上に適切に配置されると、エンドエフェクタ工具１１４はワークピース１０６を解放し、トランスファプレスレール１０８、１４０は以前のスタンピングプレスワークステーション１０２に戻って循環し、エンドエフェクタ工具１１４は次のワークピース１０６と係合する。異なるモデル又は異なる形状のワークピース１０６を製造する時期になると、操作者は、ＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ、又は、自動交換ツーリングシステム１００のコンピュータに、スタンピングプレス金型の交換が必要であることを指示し、ＣＰＵ、プログラム可能なコントローラ又はコンピュータは、自動交換ツーリングアセンブリ１１０に、エンドエフェクタ工具１１４を下側プレス金型１０４のＬ字形のブラケット１３０上に戻すように指示する。一旦、エンドエフェクタ工具１１４が下側プレス金型１０４のＬ字形のブラケット１３０に固定されると、下側プレス金型１０４がスタンピングプレスワークステーション１０２から取り外され、異なる下側プレス金型１０４がスタンピングプレスワークステーション１０２に装填され、ここでサイクルが再び開始する。

本開示は、現在最も実用的で好ましい実施形態であると考えられるものに関連してなされたが、本開示は、様々な修正及び均等な構成に及ぶことが意図されていることは理解されるべきである。
また、本開示は以下の発明も含む。
第１の態様は、
ワークピースを生産工程との間で往復させるための自動交換ツーリングシステム装置において、前記自動交換ツーリングシステム装置は、
ワークピースと相補的に係合しかつ固定するためのワークステーションであって、少なくとも１つのエンドエフェクタ工具をワークステーションに取り外し可能に固定するための少なくとも１つのホルダを有するワークステーションと、
前記ワークステーションに隣接して配置され且つ前記ワークステーションに対して移動可能な少なくとも１つの移送バーと、
前記少なくとも１つの移送バーに接続された少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリであって、前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリは、前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリを所定位置に自動的に位置決めするために、電動ジョイント部によって調整可能に接続された複数のリンクを有する、自動交換ツーリングアセンブリと、
前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリの各々の自由端に接続された自動工具交換器であって、前記自動工具交換器は、前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が前記自動工具交換器から係合解除されて前記ワークステーションの前記少なくとも１つのホルダに固定されている、係合解除位置と、前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリが前記ワークピースに向かって移動することにより、前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が前記ワークピースと係合し、前記移送バーの移動によって前記ワークピースを前記ワークステーションに往復させるように、前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が前記自動工具交換器によって係合される、係合位置との間で前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具と解放可能に係合する、自動工具交換器とを備える、自動交換ツーリングシステム装置である。
第２の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム装置は、
前記移送バーを所定位置と別の所定位置の間で移動させるために前記移送バーに接続されたマニピュレータをさらに備える、第１の態様における自動交換ツーリングシステム装置である。
第３の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム装置は、
前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリと通信する中央処理装置であって、前記複数のリンクの位置を決定するために前記電動ジョイント部の動作を制御する中央処理装置と、を備える、第１の態様における自動交換ツーリングシステム装置である。
第４の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム装置は、
前記電動ジョイント部の移動前、移動中及び移動後に、前記電動ジョイント部をロック及びロック解除する、各々がクラッチを有する前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリを備える、第３の態様における自動交換ツーリングシステム装置である。
第５の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム装置は、
前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリの各々を前記エンドエフェクタ工具に解放可能に接続させるための自動工具交換装置をさらに備える、第１の態様における自動交換ツーリングシステム装置である。
第６の態様は、
自動交換ツーリングシステム装置は、
前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリの各々に接続された急速交換ツーリングアダプタと、前記エンドエフェクタ工具に接続された急速交換ツーリングレシーバとを有する自動工具交換装置であって、前記急速交換ツーリングアダプタと前記急速交換ツーリングレシーバは、前記エンドエフェクタ工具を前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリに解放可能に接続するように解放可能に互いに係合する、前記自動工具交換装置を備える、第５の態様における自動交換ツーリングシステム装置である。
第７の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム装置は、
前記ワークステーション上の前記少なくとも１つのホルダは、前記エンドエフェクタ工具を解放可能に受け入れて保持するための開口端スロットを有するＬ字形のブラケットを有する、第１の態様における自動交換ツーリングシステム装置である。
第８の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム装置は、
前記ワークステーション内に形成された凹部であって、前記Ｌ字形のブラケットの少なくとも一部が前記凹部内に配置されている、凹部をさらに備える、第７の態様における自動交換ツーリングシステム装置である。
第９の態様は、
前記マニピュレータがプログラム可能なロボットアームをさらに備える、第２の態様における自動交換ツーリングシステム装置である。
第１０の態様は、
ワークピースを生産工程との間で往復させるための自動交換ツーリングシステム方法において、
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
ワークピースをワークステーションに相補的に係合して固定するステップと、
前記ワークステーションに接続されたホルダ内の少なくとも１つのエンドエフェクタ工具を固定するステップと、
前記ワークステーションに対して少なくとも１つの移送バーを移動可能に位置決めするステップと、
少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリを前記少なくとも１つの移送バーに接続するステップであって、前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリは、前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリを所定位置に自動的に位置決めするために、電動ジョイント部によって調整可能に接続された複数のリンクを有する、ステップと、
自動工具交換器を前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリの各々の自由端に接続するステップと、
前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が前記自動工具交換器から係合解除されて前記ワークステーションの前記少なくとも１つのホルダに固定されている、係合解除位置と、前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリが前記ワークピースに向かって移動することにより、前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が前記ワークピースと係合し、前記移送バーの移動によって前記ワークピースを前記ワークステーションに往復させるように、前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が前記自動工具交換器によって係合される、係合位置との間で、前記自動工具交換器を前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具を解放可能に係合するステップとを備える、ワークピースを生産工程との間で往復させるための自動交換ツーリングシステム方法である。
第１１の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
前記移送バーを所定位置と別の所定位置の間で移動させるために前記移送バーにマニピュレータを接続するステップをさらに備える、第１０の態様における自動交換ツーリングシステム方法である。
第１２の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
前記電動ジョイント部の動作を制御して前記複数のリンクの位置を決定するために、中央処理装置から前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリに信号を伝達するステップを備える、第１０の態様における自動交換ツーリングシステム方法である。
第１３の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
前記電動ジョイント部の移動前、移動中及び移動後に、前記電動ジョイント部をロック及びロック解除するためのクラッチを備えた少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリを提供するステップを備える、第１２の態様における自動交換ツーリングシステム方法である。
第１４の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
自動工具交換装置を前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリの各々及び前記エンドエフェクタ工具に解放可能に接続するステップを備える、第１０の態様における自動交換ツーリングシステム方法である。
第１５の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリの各々に接続された急速交換ツーリングアダプタと、前記エンドエフェクタ工具に接続された急速交換ツーリングレシーバとを備える自動工具交換装置であって、前記急速交換ツーリングアダプタと前記急速交換ツーリングレシーバは、前記エンドエフェクタ工具を前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリに解放可能に接続するように、互いに解放可能に係合する、自動工具交換装置を提供するステップを備える、第５の態様における自動交換ツーリングシステム方法である。
第１６の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
前記エンドエフェクタ工具を解放可能に受け入れて保持するために開口端スロットを有するＬ字形のブラケットを有する前記少なくとも１つのホルダを前記ワークステーション上において提供するステップを備える、第１０の態様における自動交換ツーリングシステム方法である。
第１７の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
前記ワークステーション内に凹部を形成するステップであって、前記Ｌ字形のブラケットの少なくとも一部が前記凹部内に配置される、ステップをさらに備える、第１６の態様における自動交換ツーリングシステム方法である。
第１８の態様は、
前記自動交換ツーリングシステム方法は、マニピュレータとしてプログラム可能なロボットアームを提供するステップをさらに備える、第１１の態様における自動交換ツーリングシステム方法である。

Claims

ワークピースを生産工程との間で往復させるための自動交換ツーリングシステム装置において、前記自動交換ツーリングシステム装置は、
ワークピースと相補的に係合しかつ固定するためのワークステーションであって、少なくとも１つのエンドエフェクタ工具をワークステーションに取り外し可能に固定するための少なくとも１つのホルダを有するワークステーションと、
前記ワークステーションに隣接して配置され且つ前記ワークステーションに対して移動可能な少なくとも１つの移送バーと、
前記少なくとも１つの移送バーに接続された少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリであって、前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリは、前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリを所定位置に自動的に位置決めするために、電動ジョイント部によって調整可能に接続された複数のリンクを有する、自動交換ツーリングアセンブリと、
前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリの各々の自由端に接続された自動工具交換器であって、前記自動工具交換器は、前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が前記自動工具交換器から係合解除されて前記ワークステーションの前記少なくとも１つのホルダに固定されている、係合解除位置と、前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリが前記ワークピースに向かって移動することにより、前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が前記ワークピースと係合し、前記移送バーの移動によって前記ワークピースを前記ワークステーションに往復させるように、前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が前記自動工具交換器によって係合される、係合位置との間で前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具と解放可能に係合する、自動工具交換器とを備える、自動交換ツーリングシステム装置。
前記自動交換ツーリングシステム装置は、
前記移送バーを所定位置と別の所定位置の間で移動させるために前記移送バーに接続されたマニピュレータをさらに備える、請求項１に記載の自動交換ツーリングシステム装置。
前記自動交換ツーリングシステム装置は、
前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリと通信する中央処理装置であって、前記複数のリンクの位置を決定するために前記電動ジョイント部の動作を制御する中央処理装置と、を備える、請求項１に記載の自動交換ツーリングシステム装置。
前記自動交換ツーリングシステム装置は、
前記電動ジョイント部の移動前、移動中及び移動後に、前記電動ジョイント部をロック及びロック解除する、各々がクラッチを有する前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリを備える、請求項３に記載の自動交換ツーリングシステム装置。
前記自動交換ツーリングシステム装置は、
前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリの各々を前記エンドエフェクタ工具に解放可能に接続させるための自動工具交換装置をさらに備える、請求項１に記載の自動交換ツーリングシステム装置。
自動交換ツーリングシステム装置は、
前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリの各々に接続された急速交換ツーリングアダプタと、前記エンドエフェクタ工具に接続された急速交換ツーリングレシーバとを有する自動工具交換装置であって、前記急速交換ツーリングアダプタと前記急速交換ツーリングレシーバは、前記エンドエフェクタ工具を前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリに解放可能に接続するように解放可能に互いに係合する、前記自動工具交換装置を備える、請求項５に記載の自動交換ツーリングシステム装置。
前記自動交換ツーリングシステム装置は、
前記ワークステーション上の前記少なくとも１つのホルダは、前記エンドエフェクタ工具を解放可能に受け入れて保持するための開口端スロットを有するＬ字形のブラケットを有する、請求項１に記載の自動交換ツーリングシステム装置。
前記自動交換ツーリングシステム装置は、
前記ワークステーション内に形成された凹部であって、前記Ｌ字形のブラケットの少なくとも一部が前記凹部内に配置されている、凹部をさらに備える、請求項７に記載の自動交換ツーリングシステム装置。
前記マニピュレータがプログラム可能なロボットアームをさらに備える、請求項２に記載の自動交換ツーリングシステム装置。
ワークピースを生産工程との間で往復させるための自動交換ツーリングシステム方法において、
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
ワークピースをワークステーションに相補的に係合して固定するステップと、
前記ワークステーションに接続されたホルダ内の少なくとも１つのエンドエフェクタ工具を固定するステップと、
前記ワークステーションに対して少なくとも１つの移送バーを移動可能に位置決めするステップと、
少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリを前記少なくとも１つの移送バーに接続するステップであって、前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリは、前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリを所定位置に自動的に位置決めするために、電動ジョイント部によって調整可能に接続された複数のリンクを有する、ステップと、
自動工具交換器を前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリの各々の自由端に接続するステップと、
前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が前記自動工具交換器から係合解除されて前記ワークステーションの前記少なくとも１つのホルダに固定されている、係合解除位置と、前記少なくとも１つの自動交換ツーリングアセンブリが前記ワークピースに向かって移動することにより、前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が前記ワークピースと係合し、前記移送バーの移動によって前記ワークピースを前記ワークステーションに往復させるように、前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具が前記自動工具交換器によって係合される、係合位置との間で、前記自動工具交換器を前記少なくとも１つのエンドエフェクタ工具を解放可能に係合するステップとを備える、ワークピースを生産工程との間で往復させるための自動交換ツーリングシステム方法。
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
前記移送バーを所定位置と別の所定位置の間で移動させるために前記移送バーにマニピュレータを接続するステップをさらに備える、請求項１０に記載の自動交換ツーリングシステム方法。
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
前記電動ジョイント部の動作を制御して前記複数のリンクの位置を決定するために、中央処理装置から前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリに信号を伝達するステップを備える、請求項１０に記載の自動交換ツーリングシステム方法。
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
前記電動ジョイント部の移動前、移動中及び移動後に、前記電動ジョイント部をロック及びロック解除するためのクラッチを備えた少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリを提供するステップを備える、請求項１２に記載の自動交換ツーリングシステム方法。
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
自動工具交換装置を前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリの各々及び前記エンドエフェクタ工具に解放可能に接続するステップを備える、請求項１０に記載の自動交換ツーリングシステム方法。
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリの各々に接続された急速交換ツーリングアダプタと、前記エンドエフェクタ工具に接続された急速交換ツーリングレシーバとを備える自動工具交換装置であって、前記急速交換ツーリングアダプタと前記急速交換ツーリングレシーバは、前記エンドエフェクタ工具を前記少なくとも１つの交換ツーリングアセンブリに解放可能に接続するように、互いに解放可能に係合する、自動工具交換装置を提供するステップを備える、請求項１４に記載の自動交換ツーリングシステム方法。
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
前記エンドエフェクタ工具を解放可能に受け入れて保持するために開口端スロットを有するＬ字形のブラケットを有する前記少なくとも１つのホルダを前記ワークステーション上において提供するステップを備える、請求項１０に記載の自動交換ツーリングシステム方法。
前記自動交換ツーリングシステム方法は、
前記ワークステーション内に凹部を形成するステップであって、前記Ｌ字形のブラケットの少なくとも一部が前記凹部内に配置される、ステップをさらに備える、請求項１６に記載の自動交換ツーリングシステム方法。
前記自動交換ツーリングシステム方法は、マニピュレータとしてプログラム可能なロボットアームを提供するステップをさらに備える、請求項１１に記載の自動交換ツーリングシステム方法。