JPH10253341A - 作業モジュールの交換システムおよびマガジンならびに座標位置決め装置の操作方法 - Google Patents

作業モジュールの交換システムおよびマガジンならびに座標位置決め装置の操作方法

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JPH10253341A
JPH10253341A JP10012662A JP1266298A JPH10253341A JP H10253341 A JPH10253341 A JP H10253341A JP 10012662 A JP10012662 A JP 10012662A JP 1266298 A JP1266298 A JP 1266298A JP H10253341 A JPH10253341 A JP H10253341A
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magazine
positioning device
port
movement
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JP10012662A
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Peter Hajdukiewicz
ハジュキーウィッツ ピーター
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Renishaw PLC
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 座標位置決め装置に対して従来知られている
作業モジュールの交換システムとは異なるシステムが望
まれている。 【解決手段】 複数の収容ポート２０を有するマガジン
と保持モジュール４０とを具えた座標位置決め装置に対
し、収容ポート２０に位置決め状態で格納される作業モ
ジュール３０の交換をもたらすシステムであって、作業
モジュール３０および保持モジュール４０は相互に係合
可能な支持要素と、これら支持要素を相互に係合状態に
保持する固定解除可能な固定機構およびこれに連動可能
な補助機構とを有し、固定機構の固定／固定解除が２つ
の位置の間での少なくとも一方の補助機構の移動によっ
て行われ、作業モジュール３０の交換作業中の固定／固
定解除動作が、座標位置決め装置に対する収容ポート２
０および／または保持モジュール４０の移動によって可
能になると同時に保持モジュール４０が収容ポート２０
とドッキングするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械やあるい
は座標測定装置の如き座標位置決め装置の作業モジュー
ルの交換システムおよびマガジンならびに座標位置決め
装置の操作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械やあるいは座標測定装置の如き
座標位置決め装置は、特に３自由度で相対的に移動可能
なアームとテーブルとを具えている。その使用に際し、
例えば、切削工具やあるいは接触プローブの如き作業モ
ジュールは、ワークに対する切削やあるいは測定作業を
行うため、座標位置決め装置のアームに搭載され、ワー
クはテーブルに支持されるようになっている。
【０００３】このような座標位置決め装置の作業中に、
ある作業モジュールを他のものに交換することがたびた
び望まれる。例えば、工作機械の場合、ワークに対して
切削作業を行った後、切削工具を接触トリガプローブと
交換することが望まれる可能性があり、この接触トリガ
プローブは、機械加工された直後のワーク表面の相対位
置および／または寸法を工作機械が検査することを可能
としよう。座標位置決め装置の場合においては、接触ト
リガプローブをアナログプローブ、すなわち例えば温度
検出プローブと交換することが望まれる可能性がある。
あるいは、特定の接触トリガのスタイラスやアナログプ
ローブを他のものに交換することが望まれる場合があろ
う。
【０００４】座標測定装置の如き座標位置決め装置の作
業モジュールの自動交換をもたらすシステムは、例えば
ＥＰ２９３０３６, ＵＳ４６３７１１９, ＥＰ５６６７
１９, ＵＳ４３４９９４６およびＷＯ８９／０５２１０
で知られている。これらの従来技術文献は、作業モジュ
ールの交換システムを開示しており、座標位置決め装置
のアームに支持される保持モジュールに対し、作業モジ
ュールの着脱が種々の方法によって行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来知られている作業
モジュールの交換システムとは異なる座標位置決め装置
に対する作業モジュールの交換システムが望まれてい
る。
【０００６】同様に、座標位置決め装置の作業モジュー
ルを保持するための従来知られているマガジンとは異な
る構造のマガジンが望まれている。
【０００７】さらに、座標位置決め装置に対する作業モ
ジュールの交換に際し、従来知られている方法とは異な
る座標位置決め装置の操作方法が望まれている。
【０００８】
【発明の目的】本発明の第１の目的は、座標位置決め装
置に装着される作業モジュールの交換システムを提供す
ることにある。
【０００９】本発明の第１の目的は、このような作業モ
ジュールを保持するためのマガジンを提供することにあ
る。
【００１０】本発明の第１の目的は、作業モジュールを
交換するための座標位置決め装置の操作方法を提供する
ことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の形態は、
マガジンおよび保持モジュールを有する座標位置決め装
置に対する作業モジュールの交換をもたらし、この作業
モジュールのそれぞれが前記座標位置決め装置の相対的
に移動可能な部分に位置決めされ、前記マガジンは複数
の収容ポートを有し、その少なくとも１つの収容ポート
が前記作業モジュールを格納し、前記作業モジュールお
よび前記保持モジュールは前記保持モジュールに対して
着脱可能に前記作業モジュールを位置決めする相互に係
合可能な支持要素を共に有し、前記作業モジュールおよ
び前記保持モジュールは、前記支持要素を相互に係合状
態に保持する固定解除可能な固定機構とこれと連動可能
な補助機構とをさらに有し、この固定機構の固定ならび
に固定解除が２つの位置の間での前記補助機構の少なく
とも一方の移動によって行われる作業モジュールの交換
システムであって、前記作業モジュールの交換作業中の
前記固定／固定解除動作が、前記マガジンが取り付けら
れる前記座標位置決め装置の前記移動可能な部分に対す
る前記収容ポートおよび／または前記保持モジュールの
移動によって可能となると同時に、前記保持モジュール
が交換作業を行うように前記収容ポートとドッキングす
ることを特徴とするものである。
【００１２】また、本発明の第２の形態は、ベース構造
体と、作業モジュールを格納可能な複数の収容ポート
と、これら収容ポートにそれぞれ配置されて第１と第２
の位置との間を移動可能な作動部材とを有するマガジン
であって、前記収容ポートは、当該収容ポートと前記ベ
ース構造体との相対移動を可能とするように前記ベース
構造体に取り付けられ、前記相対移動は、前記第１と第
２の位置との間での前記作動部材の移動をもたらすこと
を特徴とするものである。
【００１３】さらに、本発明の第３の形態は、保持モジ
ュールと、座標位置決め装置の相対的に移動可能な部分
に支持されるマガジンとを有し、このマガジンが作業モ
ジュールを格納する複数の収容ポートを有する座標位置
決め装置の操作方法であって、前記保持モジュールと前
記収容ポートとがドッキングするように前記座標位置決
め装置を操作するステップと、前記マガジンが取り付け
られる前記座標位置決め装置の前記移動可能な部分に対
して前記収容ポートと前記保持モジュールとを同時に移
動し、前記保持モジュールと作業モジュールとを相互に
固定するように前記座標位置決め装置を操作するステッ
プと、前記作業モジュールと前記保持モジュールとが相
互に固定されると同時に、前記収容ポートに対する前記
保持モジュールのドッキングを解除するように前記座標
位置決め装置を操作するステップとを具え、前記マガジ
ンが取り付けられる前記座標位置決め装置の前記移動可
能な部分に対する前記収容ポートおよび／または前記保
持モジュールの移動を利用し、前記作業モジュールと前
記保持モジュールとを相互に固定する機構を作動させる
ようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】本発明によると、作業モジュールと保持モ
ジュールとの固定ならびに固定解除は共に、座標位置決
め装置に対する収容ポートおよび／または保持モジュー
ルの移動の結果として起こる。あるいは、例えば固定が
ベース構造体に対する収容ポートおよび／または保持モ
ジュールの移動によってもたらされ、例えば固定解除が
例えばばねの付勢機能によって発生するものであっても
良く、この場合、固定解除作業を行わないので、固定解
除中の収容ポート／保持モジュールとベース構造体との
相対移動は付随的に発生する。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の第１の形態による作業モ
ジュールの交換システムにおいて、前記保持モジュール
か、あるいは前記収容ポートに配置される作動部材を有
し、この作動部材の移動は、前記マガジンが取り付けら
れる前記座標位置決め装置の前記移動可能な部分に対す
る前記保持モジュールおよび／または前記収容ポートの
移動により、この相対移動中に動力が与えられ、前記作
動部材は、前記２つの位置の間での前記移動をもたらす
ように一方の前記補助機構と係合可能であっても良い。
この場合、前記一方の補助機構は、前記補助機構を機械
的に連動させることにより前記支持要素を相互に係合状
態に固定するように、前記２つの位置の間を移動可能で
あるか、あるいは、前記補助機構を電気的か、電磁的
か、あるいは磁気的に連動させることにより前記支持要
素を相互に係合状態に固定するように、前記２つの位置
の間を移動可能であることが好ましい。
【００１６】また、前記マガジンは、前記座標位置決め
装置に取り付けられるベース構造体を有し、このベース
構造体に対して前記収容ポートが移動可能に取り付けら
れていても良く、この場合、前記収容ポートは、前記ベ
ース構造体に対して直線移動可能であっても良い。
【００１７】さらに、前記作業モジュールと前記保持モ
ジュールとを固定および／または固定解除するように前
記作動部材に動力を与える前記相対移動を許容および阻
止する解除機構をさらに有するものであっても良い。
【００１８】なお、前記解除機構は、前記ベース構造体
に対する前記収容ポートの少なくとも一部の独立した解
除移動によって作動可能であっても良く、この場合、前
記作動部材に動力を与えるための前記相対移動は、第１
の方向に沿って行われ、前記解除機構を作動させるため
の前記解除移動は、前記第１の方向に対して交差する第
２の方向に沿って行われることが好ましい。
【００１９】本発明の第２の形態によるマガジンにおい
て、前記収容ポートは、前記ベース構造体に対して直線
移動可能であっても良い。
【００２０】また、前記作動部材の移動は、前記第１と
第２の位置との間の回転であっても良い。
【００２１】さらに、前記作動部材を移動させる前記収
容ポートと前記ベース構造体との相対移動を許容および
阻止する解除機構をさらに具えるようにしても良い。こ
の場合、前記解除機構は、前記ベース構造体に対する前
記収容ポートの少なくとも一部の独立した解除移動によ
り、前記作動部材を移動させる前記収容ポートと前記ベ
ース構造体との前記相対移動を許容するように作動可能
であることが好ましく、前記作動部材を移動させる前記
収容ポートとベース構造体との前記相対移動は、第１の
方向に沿った直線移動であり、前記解除動作は、この第
１の方向に対して交差する第２の方向に沿った移動であ
ることが有効である。
【００２２】本発明の第３の形態による座標位置決め装
置の操作方法において、前記保持モジュールあるいは前
記収容ポートと、支持構造体との同時移動は、第１の方
向への同時固定解除移動を有し、次いで第２の方向への
同時作動移動を可能とし、これに続いて他の望まない動
作移動を阻止するように前記第１の方向と反対方向への
同時移動によって次々と追従するようにしても良い。
【００２３】また、前記作業モジュールと前記保持モジ
ュールとは、機械的に相互に固定されても良いし、電気
的か、磁気的か、あるいは電磁的に相互に固定されても
良い。
【００２４】さらに、前記収容ポートと前記マガジンが
取り付けられる前記座標位置決め装置の前記移動可能な
部分との相対移動は、前記作業モジュールと前記保持モ
ジュールとの固定をもたらすものであっても良い。
【００２５】本発明において、固定機構の補助機構は、
単一部品であっても良く、あるいはより複雑な複数の部
品から構成され、１つあるいはそれ以上の部品の作動に
よって動作可能であっても良い。また、作業モジュール
の性質は、このシステムに用いられる座標位置決め装置
の形式によって決定され、例えば、接触プローブや、あ
るいはかかるプローブのスタイラス, 非接触検査プロー
ブ, 環境センサ, 溶接アームあるいは切削工具の何れか
一つであって良い。
【００２６】
【実施例】本発明の実施例について、図１〜図１２を参
照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施
例に限らず、同様な課題を内包する他の分野の技術にも
応用することができる。
【００２７】本実施例によるマガジンの外観を表す図１
に示すように、工作機械や座標測定装置などの座標位置
決め装置の作業領域内に保持されるマガジンは、突出ピ
ラー１２を支持する矩形の取り付け板１０によって規定
されるベース構造体を有し、突出ピラー１２には、支持
板１４が垂直方向に位置調整可能に取り付けられてい
る。一対の収容ポート２０は、支持板１４を介してベー
ス構造体に取り付けられている。収容ポート２０のそれ
ぞれは、作業モジュール３０を保持する。本実施例にお
ける一方の作業モジュール３０Ａは、延長バー３６を介
して接触トリガプローブ３４を支持する取り付けアダプ
タ３２を有し、他方の作業モジュール３０Ｂは、アナロ
グプローブ３８が連結される取り付けアダプタ３２を有
する。
【００２８】保持モジュール４０による交換作業状態を
表す図２および図１１に示すように、作業モジュール３
０のそれぞれは、収容ポート２０に保持され、座標測定
装置の如き座標位置決め装置のアームに支持される保持
モジュール４０が、一方の作業モジュール３０を他の作
業モジュールに交換するようになっている。この実施例
において、保持モジュール４０は、２軸関節プローブヘ
ッドであり、連続的に取り付けられた回転軸部材４２,
４４を有し、作業モジュール３０に対して回転軸線Ｑお
よびＲ回りの回転位相をそれぞれ与えることができる。
【００２９】本実施例における保持モジュール４０の外
観を表す図３およびこの保持モジュール４０に対する結
合面側およびその反対側から見た作業モジュール３０の
外観をそれぞれ表す図４, 図５に示すように、作業モジ
ュール３０は、この作業モジュール３０の３個のボール
５０の形態の一方の支持要素と、これに対応して保持モ
ジュール４０に配置した３組のボール５２によって与え
た複数組の相互に収束する面の形態の他方の支持要素と
の係合によって、着脱可能に保持モジュール４０に位置
決め、つまり作業モジュール３０の取り付けアダプタ３
２に対して位置決めされる。より具体的に説明すると、
他方の支持要素は、それぞれ２個１組のボール５２を有
し、これら各組のボール５２は相互に当接するように付
勢されており、一方の支持要素のボール５０がこれらボ
ール５２の間に押し当たることで、保持モジュール４０
に対する作業モジュール３０の位置決めがなされるもの
であり、作業モジュール３０のそれぞれは、保持モジュ
ール４０に対して運動学的に位置決めされる。
【００３０】保持モジュール４０に対する作業モジュー
ル３０の着脱可能な保持は、２つの補助機構を有する固
定ならびに固定解除機構によって達成される。保持モジ
ュール４０に設けられる一方は、球端スピゴット６０の
形状を有し、取り付けアダプタ３２に設けられる他方
は、カム６２の形状を有する。作業モジュール３０の取
り付けアダプタ３２の回転可能なカム６２の図示しない
中央スロットに対する保持モジュール４０の球端スピゴ
ット６０の嵌合、およびこれに引き続くカム６２の一方
向の回転運動は、球端スピゴット６０を保持モジュール
４０側に引っ張る力をもたらし、ボール５０, ５２が係
合状態となって作業モジュール３０を保持モジュール４
０に固定している。逆に、カム６２の反対方向の回転
は、前述の引っ張り力を解除する効果を有し、それによ
って作業モジュール３０と保持モジュール４０との固定
が解除される。回転可能なカム６２は、レバー７０に連
結され、手動あるいは自動的にこのレバー７０を回転す
ることにより、作業モジュール３０と保持モジュール４
０との固定および固定解除を行うことができる。
【００３１】本実施例における収容ポート２０の外観を
それぞれ表す図６および図７に示すように、レバー７０
は、作業モジュール３０が収容ポート２０に保持される
場合、この収容ポート２０に設けられるねじ回しの如き
回転部材８０のブレード状動作部分に係合するスロット
７２（図５参照）を有する。回転部材８０は、その後端
で回転可能なクランクレバー８２に連結されている。収
容ポート２０のそれぞれは、収容ポート２０が取り付け
られるマガジンの支持板１４に対する個々の収容ポート
２０の直線移動によってクランクレバー８２が回され、
作業モジュール３０と保持モジュール４０との固定なら
びに固定解除が行われるように設計されている。この固
定あるいは固定解除作業を行う目的のため、収容ポート
２０のこのような直線移動は、まず保持モジュール４０
が収容ポート２０とドッキングし、そして保持モジュー
ル４０ならびにこの保持モジュール４０が取り付けられ
る装置のアームの対応した直線移動によって行われる。
【００３２】本実施例における収容ポート２０のサブア
センブリィの外観をそれぞれ表す図８, 図９ならびに収
容ポート２０の背面形状を表す図１０に示すように、収
容ポート２０のそれぞれは、３つの相対的に移動可能な
要素、すなわちキャリッジ１００と、箱形ハウジング１
１０と、サブアセンブリィ（特に、図８および図９を参
照）とを有し、このサブアセンブリィは、ベース部材１
２０と、このベース部材１２０にしっかりと取り付けら
れるＵ形、つまり円弧状の収容ポート部材１２２とを具
えている。基端部が収容ポート部材１２２に回動可能に
枢支されたダストカバー１２４は、収容ポート２０がマ
ガジンに格納される場合、作業モジュール３０の支持要
素であるボール５２および固定ならびに固定解除のため
の補助機構であるカム６２の汚損を防止するためのもの
である。さらに、このサブアセンブリィは、作業モジュ
ール３０に摺動自在に嵌合されて正しい場所に作業モジ
ュール３０を保持するための相互に平行な一対の細長い
位置決めピン１２６を有する。
【００３３】キャリッジ１００および箱形ハウジング１
１０は、この箱形ハウジング１１０に強固に連結される
一対の平行なランナ１３０に対し、キャリッジ１００を
摺動自在に係合させることにより、相対的に直線移動可
能であり、ランナ１３０にはキャリッジ１００に取り付
けた３つのローラ部材１３２が係合している。つまり、
キャリッジ１００は、ランナ１３０に沿って箱型ハウジ
ング１１０に対して相対的に直線移動可能となってい
る。
【００３４】サブアセンブリィは、平行板ばね機構１４
０を介して箱形ハウジング１１０に取り付けられてお
り、この平行板ばね機構１４０は、サブアセンブリィの
ベース部材１２０に連結される第１の一対の板ばね１４
２と、箱形ハウジング１１０に固定した取り付けブロッ
ク１５０に連結される第２の一対の板ばね１４４とを有
し、これら複数対の板ばね１４２, １４４は、一対の平
行な剛体板１５２によって相互に連結されている。サブ
アセンブリィのベース部材１２０側は、板ばね１４２,
１４４の弾性変形により、箱形ハウジング１１０に対
し、キャリッジ１００が取り付けられる平行なランナ１
３０の方向、つまり、図１０中、左右方向に直線移動す
ることができる。
【００３５】使用において、収容ポート２０は、キャリ
ッジ１００を介してマガジンの支持板１４に取り付けら
れ、すなわちキャリッジ１００はマガジンの剛体支持板
１４に事実上固定された状態となる。
【００３６】キャリッジ１１０は、クランクレバー８２
に巻き掛けられる一対のケーブル１７０, １７２の一端
部がそれぞれ固定される一対の支持ピラー１６０, １６
２を具えている。これらケーブル１７０, １７２の他端
部は、ばね１８０, １８２をそれぞれ介し、回転可能な
クランクレバー８２に取り付けた固定ボルト１９０,１
９２に連結されている。キャリッジ１００に対する箱形
ハウジング１１０およびサブアセンブリィの直線移動
は、ランナ１３０およびローラ部材１３２によって許容
され、キャリッジ１００とクランクレバー８２との間の
ケーブル１７０，１７２の連結により、クランクレバー
８２、つまり回転部材８０の回転をもたらす。つまり、
図１０に示す位置からキャリッジ１００が箱型ハウジン
グ１１０に対して上昇すると、支持ピラー１６２の上昇
に伴ってケーブル１７２が引っ張られ、クランクレバー
８２が図中、右回りに回転を始める。逆に、キャリッジ
１００が図１０に示す位置に向けて箱型ハウジング１１
０に対して下降すると、支持ピラー１６０の下降に伴っ
てケーブル１７０が引っ張られ、クランクレバー８２が
図中、左回りに回転を始める。
【００３７】このようなキャリッジ１００に対する箱型
ハウジング１１０の直線移動は、交換作業中に保持モジ
ュール４０が収容ポート２０とドッキングする場合（例
えば図２および図１１を参照）、後述する保持モジュー
ル４０の直線移動に伴って行われる。箱型ハウジング１
１０には、上下に隙間を隔てた一対のジョー２００が強
固に連結され、箱型ハウジング１１０の外側に突出して
おり、これらジョー２００の一方は、上述した直線移動
中に、保持モジュール４０によって支持される。
【００３８】キャリッジ１００に対する箱型ハウジング
１１０の不要な直線移動を防止するため、キャリッジ１
００に対する２つの垂直移動位置に対応して箱形ハウジ
ング１１０とサブアセンブリィとに係止する解除機構が
設けられており、対応するクランクレバー８２、つま
り、回転部材８０の回転移動端の一方は、作業モジュー
ル３０と保持モジュール４０とが係合し、他方は、作業
モジュール３０が保持モジュール４０から解放される位
置である。
【００３９】図７および図１０に示すように、キャリッ
ジ１００と箱型ハウジング１１０との係止をもたらす解
除機構は、一対の垂直に隙間を隔てた位置決めラグ２２
０Ａ， ２２０Ｂを有し、これら位置決めラグ２２０
Ａ, ２２０Ｂはサブアセンブリィのベース部材１２０の
後面に取り付けられている。収容ポート２０の上部係止
位置において、すなわち、収容ポート２０に対してキャ
リッジ１００がその下端位置にある場合、位置決めラグ
２２０Ｂがキャリッジ１００のスロット２４０Ｂに係合
するのに対し、収容ポート２０の下部係止位置において
は、位置決めラグ２２０Ａがキャリッジ１００のスロッ
ト２４０Ａに係合する。これら位置決めラグ２２０Ａ,
２２０Ｂおよびスロット２４０Ａ, ２４０Ｂの係合およ
び係合解除は、平行板ばね機構１４０による箱形ハウジ
ング１１０に対するサブアセンブリィのわずかな直線移
動（図１０中、左右方向への変位）で可能となる。位置
決めラグ２２０Ａ, ２２０Ｂに対するスロット２４０
Ａ, Ｂの係合状態が解除されると、箱形ハウジング１１
０およびサブアセンブリィは、キャリッジ１００に対し
て垂直方向に相互に自由に移動可能となり、これによっ
て作業モジュール３０と保持モジュール４０との固定な
らびに固定解除が達成される。
【００４０】図３には、連結作業中における保持モジュ
ール４０の移動軌跡が示されている。保持モジュール４
０は、最初、そのプローブヘッドのＱ軸線と平行な方向
に、すなわち、図３の進路ＡＢに沿って収容ポート２０
に接近する。この進路ＡＢに沿った保持モジュール４０
の移動中に、保持モジュール４０がダストカバー１２４
に押し当たり、保持モジュール４０の移動に連れてダス
トカバー１２４が後方に退避旋回し、マガジンに格納さ
れた作業モジュール３０の結合面を露出させる。
【００４１】保持モジュール４０は、その後、図３中の
ＢＣで示す水平な進路に沿って駆動される。この進路に
沿った保持モジュール４０の移動中に、保持モジュール
４０は、作業モジュール３０と接触状態となり、この接
触後にこの進路に沿った保持モジュール４０のさらなる
移動は、固定解除機構の作動をもたらし、位置決めラグ
２２０Ｂをその対応するスロット２４０Ｂから解放す
る。
【００４２】この結果、保持モジュール４０は、図３中
の進路ＣＤに沿って垂直上方に移動することが可能とな
る。保持モジュール４０が収容ポート２０にドッキング
されてジョー２００と接触状態となるので、箱形ハウジ
ング１１０およびサブアセンブリィもまた、キャリッジ
１００およびマガジンの支持板１４に対して進路ＣＤに
沿って移動し、クランクレバー８２および回転部材８０
が回転して作業モジュール３０のカム６２が駆動回転さ
れ、これによって作業モジュール３０と保持モジュール
４０とが固定される。
【００４３】次に、保持モジュール４０は、作業モジュ
ール３０と共に進路ＤＥに沿って移動し、位置決めラグ
２２０Ａとスロット２４０Ａとを係合させ、新しい垂直
位置に収容ポート２０を係止する。保持モジュール４０
が作業モジュール３０と共に進路ＥＦに沿って収容ポー
ト２０から退避すると、ダストカバー１２４が閉じられ
マガジンから作業モジュール３０が搬出された状態とな
る。
【００４４】位置決めラグ２２０Ａ, ２２０Ｂは、相対
的に可撓性のロッド２５０を介してサブアセンブリィの
ベース部材１２０に取り付けられている。これは、位置
決めラグ２２０Ａ, ２２０Ｂがスロット２４０Ａ, ２４
０Ｂに係合する場合、キャリッジ１００と箱形ハウジン
グ１１０およびサブアセンブリィとの間にわずかな弾性
変位をもたらす。このような弾性変位は、交換作業中の
保持モジュール４０および座標位置決め装置のアームの
進路のわずかな誤差を許容する。
【００４５】本発明による収容ポートの他の実施例を図
１２に示すが、この実施例では、クランクレバー３８２
も先の実施例と異なる形状にしてある。この実施例で
は、作業モジュールと保持モジュールとを相互に固定す
るカム６２を回転する目的のため、回転部材８０に対し
てより好ましいトルクを与えることができるようにして
いる。また、この実施例では、重力の要因に対する補償
が得られるように、コイルばね４００の一端が箱形ハウ
ジングのキャリッジ４１０で隠された位置に取り付けら
れ、その他端が付勢ケーブル４４０を介して滑車４２０
により方向転換してキャリッジ４１０に取り付けられ、
キャリッジ４１０に下向きの直線移動の付勢力を与えて
いる。つまり、キャリッジ４１０をマガジンに固定した
場合、箱形ハウジングが重力に抗して上向きに付勢さ
れ、結果としてキャリッジ４１０に対する箱形ハウジン
グの上昇時の操作力と下降時の操作力とをほぼ等しく設
定し、しかもこれらの操作力をより小さくすることがで
きるようにしている。
【００４６】上述した実施例では、支持要素を相互に係
合状態にする固定機構として、機械的なものを採用して
いるが、他の固定機構を採用することも可能である。例
えば、作業モジュールにソレノイドを設けると共に保持
モジュールに一対の電極端子を設け、これら電極端子に
対する通電を切り換えることにより、作業モジュールと
保持モジュールとの固定ならびに固定解除をもたらすよ
うにし、この切り換え操作をマガジンのベース構造体に
対する収容ポートおよび／または保持モジュールの移動
によって行われるものであっても良い。あるいは、作業
モジュールおよび保持モジュールに相互に引き付けたり
反発するように方向付けて支持要素を固定ならびに固定
解除をもたらす永久磁石機構を設け、その切り換えをベ
ース構造体に対する収容ポートおよび／または保持モジ
ュールの相対移動によって行うものであっても良い。
【００４７】
【発明の効果】本発明によると、座標位置決め装置に対
する新奇な作業モジュールの交換システムを提供するこ
とができる。
【００４８】また、座標位置決め装置に対して作業モジ
ュールを保持するための新奇なマガジンを提供すること
ができる。
【００４９】さらに、座標位置決め装置に対する作業モ
ジュールの交換に際し、新奇な座標位置決め装置の操作
方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるマガジンの一実施例の外観を表す
斜視図である。
【図２】作業モジュールの交換作業中の状態を表面側か
ら見た斜視図である。
【図３】本実施例における保持モジュールの外観を表す
斜視図である。
【図４】作業モジュールの外観を結合面側から見た斜視
図である。
【図５】作業モジュールの外観を結合面と反対側から見
た斜視図である。
【図６】本実施例による収容ポートの外観を表面側から
見た斜視図である。
【図７】本実施例による収容ポートの外観を裏面側から
見た斜視図である。
【図８】本実施例による収容ポートのサブアセンブリィ
の外観を表面側から見た斜視図である。
【図９】本実施例による収容ポートのサブアセンブリィ
を裏面側から見た斜視図である。
【図１０】本実施例による収容ポートの背面図である。
【図１１】作業モジュールの交換作業中の状態を裏面側
から見た斜視図である。
【図１２】本発明によるマガジンの収容ポートの他の実
施例の外観を裏面側から見た斜視図である。
【符号の説明】
１０ 取り付け板 １２ 突出ピラー １４ 支持板 ２０ 収容ポート ３０, ３０Ａ, ３０Ｂ 作業モジュール ３２ 取り付けアダプタ ３４ 接触トリガプローブ ３６ 延長バー ３８ アナログプローブ ４０ 保持モジュール ４２, ４４ 回転軸部材 ５０, ５２ ボール ６０ 球端スピゴット ６２ カム ７０ レバー ７２ スロット ８０ 回転部材 ８２ クランクレバー １００ キャリッジ １１０ 箱形ハウジング １２０ ベース部材 １２２ 収容ポート部材 １２４ ダストカバー １２６ 位置決めピン １３０ ランナ １３２ ローラ部材 １４０ 平行板ばね機構 １４２, １４４ 板ばね １５０ 取り付けブロック １５２ 剛体板 １６０, １６２ 支持ピラー １７０, １７２ ケーブル １８０, １８２ ばね １９０, １９２ 固定ボルト ２００ ジョー ２２０Ａ, ２２０Ｂ 位置決めラグ ２４０Ａ, ２２０Ｂ スロット ２５０ ロッド ３８２ クランクレバー ４００ コイルばね ４１０ カートリッジ ４２０ 円錐滑車 ４４０ 付勢ケーブル Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ 進路 Ｑ, Ｒ 回転軸線

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マガジンおよび保持モジュールを有する
    座標位置決め装置に対する作業モジュールの交換をもた
    らし、この作業モジュールのそれぞれが前記座標位置決
    め装置の相対的に移動可能な部分に位置決めされ、 前記マガジンは複数の収容ポートを有し、その少なくと
    も１つの収容ポートが前記作業モジュールを格納し、前
    記作業モジュールおよび前記保持モジュールは前記保持
    モジュールに対して着脱可能に前記作業モジュールを位
    置決めする相互に係合可能な支持要素を共に有し、 前記作業モジュールおよび前記保持モジュールは、前記
    支持要素を相互に係合状態に保持する固定解除可能な固
    定機構とこれと連動可能な補助機構とをさらに有し、こ
    の固定機構の固定ならびに固定解除が２つの位置の間で
    の前記補助機構の少なくとも一方の移動によって行われ
    る作業モジュールの交換システムであって、 前記作業モジュールの交換作業中の前記固定／固定解除
    動作が、前記マガジンが取り付けられる前記座標位置決
    め装置の前記移動可能な部分に対する前記収容ポートお
    よび／または前記保持モジュールの移動によって可能と
    なると同時に、前記保持モジュールが交換作業を行うよ
    うに前記収容ポートとドッキングすることを特徴とする
    作業モジュールの交換システム。
  2. 【請求項２】 前記保持モジュールか、あるいは前記収
    容ポートに配置される作動部材を有し、この作動部材の
    移動は、前記マガジンが取り付けられる前記座標位置決
    め装置の前記移動可能な部分に対する前記保持モジュー
    ルおよび／または前記収容ポートの移動により、この相
    対移動中に動力が与えられ、前記作動部材は、前記２つ
    の位置の間での前記移動をもたらすように一方の前記補
    助機構と係合可能であることを特徴とする請求項１に記
    載の作業モジュールの交換システム。
  3. 【請求項３】 前記一方の補助機構は、前記補助機構を
    機械的に連動させることにより前記支持要素を相互に係
    合状態に固定するように、前記２つの位置の間を移動可
    能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記
    載の作業モジュールの交換システム。
  4. 【請求項４】 前記一方の補助機構は、前記補助機構を
    電気的か、電磁的か、あるいは磁気的に連動させること
    により前記支持要素を相互に係合状態に固定するよう
    に、前記２つの位置の間を移動可能であることを特徴と
    する請求項１または請求項２に記載の作業モジュールの
    交換システム。
  5. 【請求項５】 前記マガジンは、前記座標位置決め装置
    に取り付けられるベース構造体を有し、このベース構造
    体に対して前記収容ポートが移動可能に取り付けられて
    いることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに
    記載の作業モジュールの交換システム。
  6. 【請求項６】 前記収容ポートは、前記ベース構造体に
    対して直線移動可能であることを特徴とする請求項５に
    記載の作業モジュールの交換システム。
  7. 【請求項７】 前記作業モジュールと前記保持モジュー
    ルとを固定および／または固定解除するように前記作動
    部材に動力を与える前記相対移動を許容および阻止する
    解除機構をさらに有することを特徴とする請求項１から
    請求項６の何れかに記載の作業モジュールの交換システ
    ム。
  8. 【請求項８】 前記解除機構は、前記ベース構造体に対
    する前記収容ポートの少なくとも一部の独立した解除移
    動によって作動可能であることを特徴とする請求項５か
    ら請求項７の何れかに記載の作業モジュールの交換シス
    テム。
  9. 【請求項９】 前記作動部材に動力を与えるための前記
    相対移動は、第１の方向に沿って行われ、前記解除機構
    を作動させるための前記解除移動は、前記第１の方向に
    対して交差する第２の方向に沿って行われることを特徴
    とする請求項８に記載の作業モジュールの交換システ
    ム。
  10. 【請求項１０】 ベース構造体と、作業モジュールを格
    納可能な複数の収容ポートと、これら収容ポートにそれ
    ぞれ配置されて第１と第２の位置との間を移動可能な作
    動部材とを有するマガジンであって、 前記収容ポートは、当該収容ポートと前記ベース構造体
    との相対移動を可能とするように前記ベース構造体に取
    り付けられ、前記相対移動は、前記第１と第２の位置と
    の間での前記作動部材の移動をもたらすことを特徴とす
    るマガジン。
  11. 【請求項１１】 前記収容ポートは、前記ベース構造体
    に対して直線移動可能であることを特徴とする請求項１
    ０に記載のマガジン。
  12. 【請求項１２】 前記作動部材の移動は、前記第１と第
    ２の位置との間の回転であることを特徴とする請求項１
    ０に記載のマガジン。
  13. 【請求項１３】 前記作動部材を移動させる前記収容ポ
    ートと前記ベース構造体との相対移動を許容および阻止
    する解除機構をさらに具えたことを特徴とする請求項１
    ０から請求項１２の何れかに記載のマガジン。
  14. 【請求項１４】 前記解除機構は、前記ベース構造体に
    対する前記収容ポートの少なくとも一部の独立した解除
    移動により、前記作動部材を移動させる前記収容ポート
    と前記ベース構造体との前記相対移動を許容するように
    作動可能であることを特徴とする請求項１３に記載のマ
    ガジン。
  15. 【請求項１５】 前記作動部材を移動させる前記収容ポ
    ートとベース構造体との前記相対移動は、第１の方向に
    沿った直線移動であり、前記解除動作は、この第１の方
    向に対して交差する第２の方向に沿った移動であること
    を特徴とする請求項１４に記載のマガジン。
  16. 【請求項１６】 保持モジュールと、座標位置決め装置
    の相対的に移動可能な部分に支持されるマガジンとを有
    し、このマガジンが作業モジュールを格納する複数の収
    容ポートを有する座標位置決め装置の操作方法であっ
    て、 前記保持モジュールと前記収容ポートとがドッキングす
    るように前記座標位置決め装置を操作するステップと、 前記マガジンが取り付けられる前記座標位置決め装置の
    前記移動可能な部分に対して前記収容ポートと前記保持
    モジュールとを同時に移動し、前記保持モジュールと作
    業モジュールとを相互に固定するように前記座標位置決
    め装置を操作するステップと、 前記作業モジュールと前記保持モジュールとが相互に固
    定されると同時に、前記収容ポートに対する前記保持モ
    ジュールのドッキングを解除するように前記座標位置決
    め装置を操作するステップとを具え、 前記マガジンが取り付けられる前記座標位置決め装置の
    前記移動可能な部分に対する前記収容ポートおよび／ま
    たは前記保持モジュールの移動を利用し、前記作業モジ
    ュールと前記保持モジュールとを相互に固定する機構を
    作動させるようにしたことを特徴とする座標位置決め装
    置の操作方法。
  17. 【請求項１７】 前記保持モジュールあるいは前記収容
    ポートと、支持構造体との同時移動は、第１の方向への
    同時固定解除移動を有し、次いで第２の方向への同時作
    動移動を可能とし、これに続いて他の望まない動作移動
    を阻止するように前記第１の方向と反対方向への同時移
    動によって次々と追従することを特徴とする請求項１６
    に記載の座標位置決め装置の操作方法。
  18. 【請求項１８】 前記作業モジュールと前記保持モジュ
    ールとは、機械的に相互に固定されることを特徴とする
    請求項１６に記載の座標位置決め装置の操作方法。
  19. 【請求項１９】 前記作業モジュールと前記保持モジュ
    ールとは、電気的か、磁気的か、あるいは電磁的に相互
    に固定されることを特徴とする請求項１６に記載の座標
    位置決め装置の操作方法。
  20. 【請求項２０】 前記収容ポートと前記マガジンが取り
    付けられる前記座標位置決め装置の前記移動可能な部分
    との相対移動は、前記作業モジュールと前記保持モジュ
    ールとの固定をもたらすことを特徴とする請求項１６に
    記載の座標位置決め装置の操作方法。
JP10012662A 1997-01-25 1998-01-26 作業モジュールの交換システムおよびマガジンならびに座標位置決め装置の操作方法 Pending JPH10253341A (ja)

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