TWI693131B - 機器人系統及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種具備在操作部的拆裝中無需驅動機構或手動操作之拆裝機構之機器人系統及其工作方法；本發明之機器人系統(1)係具備具有連接端部(17)之主體部(10)以及構成為能夠拆裝之可拆裝操作部(21)，且具備第一連接部(171)和構成為能夠收納第一連接部之第二連接部(211)；第二連接部(211)係具備連接部主體(211a)和構成為能夠移動之鎖定控制部(211c)，並且構成為：當將第一連接部(171)安裝在第二連接部(211)上時，鎖定控制部(211c)移動至外側鎖定位置處從而鎖定連接，當鎖定控制部(211c)在外力作用下移動至與外側鎖定位置不同的外側解除位置處時，連接的鎖定被解除；主體部(10)使連接端部(17)移動從而使鎖定控制部(211c)與其他部位(4)卡合，並進一步使連接端部(17)沿卡合方向移動，從而使鎖定控制部(211c)在反作用力的作用下移動至外側解除位置並解除連接的鎖定。

Description

機器人系統及其工作方法

本發明係有關於機器人系統及其工作方法。

一直以來，由關節型機器人等構成的機器人系統被利用於各種製造工序中。已知在這種機器人系統中係構成為：在安裝於機器人手臂的前端之機械手上能夠更換操作部，其中操作部係具備與應把持的部件等操作對象相適合之把持爪等操作部件(例如，參照以下專利文獻1~3)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本公報、特開平3-294195號

專利文獻2：日本公報、特開平7-214487號

專利文獻3：日本公報、特開2005-118958號

但是，在上述先前之機器人系統中存在如下問題：為了拆裝具備操作部件之操作部，需要執行機構或驅動機構，或者需要手動操作，因此結構變得複雜，成本增大，難以自動化。

因此，本發明之課題係在於提供一種具備在操作部的拆裝中無需驅動機構或手動操作之拆裝機構之機器人系統及其工作方法。

為了解決上述課題，本發明之機器人系統(第一發明)係具備主體部和可拆裝操作部，其中，主體部具有構成為能夠移動之連接端部，可拆裝操作部包括對操作對象進行操作之操作部件，並且構成為能夠相對於所述連接端部進行安裝或拆卸。另外，該機器人系統具有拆裝連接結構，該拆裝連接結構係具備：設置於所述連接端部上之第一連接部(例如插頭和插座中的一者)、以及設置於所述可拆裝操作部上且構成為能夠與所述第一連接部連接之第二連接部(例如插頭和插座中的另一者)。在此，所述第一連接部和所述第二連接部中的一連接部具備連接部主體和鎖定控制部，所述鎖定控制部係構成為能夠在所述一連接部的外表面上相對於所述連接部主體進行移動。

另外，所述拆裝連接結構係構成為：當將所述第一連接部安裝在所述第二連接部上時，所述鎖定控制部移動至相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處，從而將所述第一連接部和所述第二連接部的連接鎖定，當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至與所述外側鎖定位置不同之相對於所述連接部主體的外側解除位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定被解除。進而，所述主體部透過使與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部進行動作，使得所述鎖定控制部與其他部位(其他部件)卡合，並且透過進一步使所述連接端部沿該卡合方向移動，使得所述鎖定控制部在所述其他部位所施加的反作用力的作用下移動至所述外側解除位置處，從而解除所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定。

在本發明中較佳係：所述鎖定控制部係構成為能夠相對於所述連接部主體移動至沿著所述拆裝連接結構的拆裝方向之所述外側鎖定位置和所述外側解除位置，所述主體部使所述鎖定控制部相對於所述其他部位沿所述拆裝方向卡合。在該情況下，較佳係：所述主體部透過使所述連接端部沿與所述拆裝方向垂直的方向移動而進行所述鎖定控制部相對於所述其他部位的卡合或解除卡合之動作。另外，較佳係：在所述拆裝連接結構中，所述一連接部係構成為能夠收納所述第一連接部和所述第二連接部中的另一連接部，並且，所述鎖定控制部的所述外側鎖定位置相對於所述外側解除位置而設定在所述拆裝方向的所述一連接部的前端側。

在本發明中較佳係：所述其他部位是操作部保持架，該操作部保持架具備能夠與所述鎖定控制部卡合之卡合結構，並且能夠在與所述鎖定控制部卡合之狀態下保持所述可拆裝操作部。在此，較佳係所述卡合結構經由所述鎖定控制部而支撐所述可拆裝操作部。例如，所述卡合結構係構成為能夠相對於所述鎖定控制部沿拆裝連接結構的拆裝方向卡合，且能夠沿與該拆裝方向垂直的方向卡合或解除卡合。

在本發明中，所述第一連接部和所述第二連接部中的另一連接部具備：設置於外表面上之推壓突部、以及設置於所述外表面上之與該推壓突部末端側鄰接的位置處之鎖定槽；所述一連接部係構成為能夠收納所述另一連接部。另外，較佳係：所述一連接部係具備所述連接部主體、鎖定部、所述鎖定控制部、以及拆裝聯動部；其中，所述連接部主體為管狀且具備貫通內外的收容孔；所述鎖定部以能夠沿內外方向移動之方式被收容於所述收容孔內，且構成為能夠在內周側位置處與所述鎖定槽嵌合；所述鎖定控制部在所述外側鎖定 位置處限制所述鎖定部朝向外周側位置的移動，在所述外側解除位置處容許所述鎖定部朝向所述外周側位置的移動，並被施以從所述外側解除位置朝向所述外側鎖定位置之方向之作用力；所述拆裝聯動部係構成為能夠在所述連接部主體的內周側沿所述拆裝連接結構的拆裝方向移動，在相對於所述連接部主體的內側解除位置處限制所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，在所述連接部主體的內側鎖定位置處容許所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，並被施以從所述內側鎖定位置朝向所述內側解除位置之方向之作用力，並且，在所述另一連接部插入時被所述推壓突部朝向所述內側鎖定位置推壓。

本發明之另一機器人系統(第二發明)係具備主體部和可拆裝操作部，其中，主體部具有構成為能夠移動之連接端部，可拆裝操作部包括對操作對象進行操作之操作部件，且構成為能夠相對於所述連接端部進行安裝或拆卸。另外，該機器人系統具有拆裝連接結構，該拆裝連接結構係具備：設置於所述連接端部上之第一連接部(例如插頭)、以及設置於所述可拆裝操作部上且構成為能夠與所述第一連接部連接(例如能夠收納插頭)之第二連接部(例如插座)。在此，所述第二連接部係具備連接部主體和鎖定控制部，該鎖定控制部係構成為能夠在所述第二連接部的外表面上相對於所述連接部主體沿所述拆裝連接結構的拆裝方向移動。

另外，所述拆裝連接結構係構成為：當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接被鎖定，當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至與所述外側鎖定位置不同之相對於所述連接部主體的外側解除位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定被解除。進而，所述鎖定控制部的所述 外側鎖定位置相對於所述外側解除位置而設定在所述拆裝方向的所述第二連接部的前端側。此時，所述主體部透過使與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部進行動作，使得所述鎖定控制部相對於其他部位沿所述拆裝方向卡合，並且，透過進一步使所述連接端部朝向使該卡合的所述拆裝方向的所述拆裝連接結構分離之方向移動，使得所述鎖定控制部在所述其他部位所施加的反作用力的作用下移動至所述外側解除位置處，從而解除所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定並分離該連接。另外，所述主體部透過使未與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部移動，使得所述連接端部沿著使所述拆裝方向的所述拆裝連接結構連接之方向安裝在所述鎖定控制部與所述其他部位沿所述拆裝方向卡合之所述可拆裝操作部上，藉此使所述鎖定控制部在所述其他部位所施加的反作用力的作用下移動至所述外側鎖定位置處，從而使所述第一連接部和所述第二連接部連接並鎖定該連接。

在該情況下，較佳係：所述第一連接部(例如插頭)具備設置於外表面上之推壓突部、以及設置於所述外表面上之與該推壓突部末端側鄰接的位置處之鎖定槽。另外，所述第二連接部(例如插座)係構成為能夠收納所述第一連接部。在此，較佳係：所述第二連接部具備所述連接部主體、鎖定部、所述鎖定控制部、以及拆裝聯動部；其中，所述連接部主體為管狀(例如筒狀)且具備貫通內外的收容孔；所述鎖定部以能夠沿內外方向移動之方式被收容於所述收容孔內，且構成為能夠在內周側位置處與所述鎖定槽嵌合；所述鎖定控制部在所述外側鎖定位置處限制所述鎖定部朝向外周側位置的移動，在所述外側解除位置處容許所述鎖定部朝向所述外周側位置的移動，並被施以從所述外側解除位置朝向所述外側鎖定位置之方向之作用力；所述拆裝聯動部係構成為 能夠在所述連接部主體的內周側沿所述拆裝方向移動，在相對於所述連接部主體的內側解除位置處限制所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，在相對於所述連接部主體的內側鎖定位置處容許所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，並被施以從所述內側鎖定位置朝向所述內側解除位置之方向之作用力，並且，在所述第一連接部插入時被所述推壓突部朝向所述內側鎖定位置推壓。

進而，本發明之又一機器人系統(第一發明)係具備主體部和可拆裝操作部，其中，主體部具有構成為能夠移動之連接端部，可拆裝操作部包括對操作對象進行操作之操作部件，並且構成為能夠相對於所述連接端部進行安裝或拆卸，在該機器人系統中具有拆裝連接結構，該拆裝連接結構係具備：設置於所述連接端部上之第一連接部(例如插頭)、以及設置於所述可拆裝操作部上且構成為能夠與所述第一連接部連接(例如能夠收納)之第二連接部(例如插座)。在此，所述第一連接部和所述第二連接部中的一連接部(例如插座)係具備連接部主體和鎖定控制部，所述鎖定控制部係構成為能夠在所述一連接部的外表面上相對於所述連接部主體進行移動。

所述拆裝連接結構係構成為：當將所述第一連接部安裝在(例如插入)所述第二連接部上時，所述鎖定控制部移動至相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處，從而將所述第一連接部和所述第二連接部的連接鎖定，當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至與所述外側鎖定位置不同之相對於所述連接部主體的外側解除位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定被解除。另外，所述第一連接部和所述第二連接部中的另一連接部(例如插頭)係具備：設置於外表面上之推壓突部、以及設置於所述外表面上之與該推 壓突部末端側鄰接的位置處之鎖定槽。進而，所述一連接部係構成為能夠收納所述另一連接部。

在此，所述一連接部係具備所述連接部主體、鎖定部、所述鎖定控制部、以及拆裝聯動部；其中，所述連接部主體為管狀(筒狀)且具備貫通內外的收容孔；所述鎖定部以能夠沿內外方向移動之方式被收容於所述收容孔內，且構成為能夠在內周側位置處與所述鎖定槽嵌合；所述鎖定控制部在相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處限制所述鎖定部朝向外周側位置的移動，在相對於所述連接部主體的外側解除位置處容許所述鎖定部朝向所述外周側位置的移動，並被施以從所述外側解除位置朝向所述外側鎖定位置之方向之作用力；所述拆裝聯動部係構成為能夠在所述連接部主體的內周側沿所述拆裝連接結構的拆裝方向移動，在相對於所述連接部主體的內側解除位置處限制所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，在相對於所述連接部主體的內側鎖定位置處容許所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，並被施以從所述內側鎖定位置朝向所述內側解除位置之方向之作用力，並且，在所述另一連接部插入時被所述推壓突部朝向所述內側鎖定位置推壓。

在此，較佳係：所述主體部透過使與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部進行動作，使得所述鎖定控制部與其他部位卡合，並且透過進一步使所述連接端部沿該卡合方向移動，使得所述鎖定控制部在所述其他部位所施加的反作用力的作用下移動至所述外側解除位置處，從而解除所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定。

本發明之又一機器人系統(第二發明)係具備主體部和可拆裝操作部，其中，主體部具有構成為能夠移動之連接端部，可拆裝操作部包括對操 作對象進行操作之操作部件，並且構成為能夠相對於所述連接端部進行安裝或拆卸，在該機器人系統中具有拆裝連接結構，該拆裝連接結構係具備：設置於所述連接端部上之第一連接部(例如插頭)、以及設置於所述可拆裝操作部上且構成為能夠與所述第一連接部連接(例如能夠收納)之第二連接部(例如插座)。在此，所述第二連接部係具備連接部主體和鎖定控制部，所述鎖定控制部係構成為能夠在所述第二連接部的外表面上相對於所述連接部主體沿所述拆裝連接結構的拆裝方向移動。

所述拆裝連接結構係構成為：當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接被鎖定，當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至與所述外側鎖定位置不同之相對於所述連接部主體的外側解除位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定被解除。此時，較佳係所述鎖定控制部的所述外側鎖定位置相對於所述外側解除位置而設定在所述拆裝方向的所述第二連接部的前端側。

在此，所述第一連接部係具備：設置於外表面上之推壓突部、以及設置於所述外表面上之與該推壓突部末端側鄰接的位置處之鎖定槽。進而，所述第二連接部係構成為能夠收納所述第一連接部。在此，所述第二連接部係具備：所述連接部主體、鎖定部、所述鎖定控制部、以及拆裝聯動部；其中，所述連接部主體為管狀(筒狀)且具備貫通內外的收容孔；所述鎖定部以能夠沿內外方向移動之方式被收容於所述收容孔內，且構成為能夠在內周側位置處與所述鎖定槽嵌合；所述鎖定控制部在相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處限制所述鎖定部朝向外周側位置的移動，在相對於所述連接部主體的外側解 除位置處容許所述鎖定部朝向所述外周側位置的移動，並被施以從所述外側解除位置朝向所述外側鎖定位置之方向之作用力；所述拆裝聯動部係構成為能夠在所述連接部主體的內周側沿所述拆裝方向移動，在相對於所述連接部主體的內側解除位置處限制所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，在相對於所述連接部主體的內側鎖定位置處容許所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，並被施以從所述內側鎖定位置朝向所述內側解除位置之方向之作用力，並且，在所述第一連接部插入時被所述推壓突部朝向所述內側鎖定位置推壓。

在此，較佳係：所述主體部透過使與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部進行動作，使得所述鎖定控制部相對於其他部位沿所述拆裝方向卡合，並且，透過進一步使所述連接端部朝向使該卡合的所述拆裝方向的所述拆裝連接結構分離之方向移動，使得所述鎖定控制部在所述其他部位所施加的反作用力的作用下移動至所述外側解除位置處，從而解除所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定並分離該連接。

在本發明中較佳係：所述鎖定控制部是以能夠沿所述拆裝方向移動之方式安裝在所述連接部主體的外周上之外周套筒。另外，較佳係：所述鎖定控制部與所述其他部位(操作部保持架)卡合的部位是所述外周套筒的外周槽。進而，較佳係：所述拆裝連接結構由管接頭構成，該管接頭在所述第一連接部和所述第二連接部上分別具備沿著所述軸線方向延伸的內部通路。該情況下較佳係：所述拆裝連接結構具備與其拆裝動作聯動而打開或關閉所述內部通路之閥機構。例如較佳係：該閥機構設置在所述一連接部或所述第二連接部(具備連接部主體和鎖定控制部之連接部)內，並與上述拆裝聯動部聯動。

在本發明中較佳係：所述第一連接部和所述第二連接部係構成為在連接時能夠圍繞沿著所述拆裝連接結構的所述拆裝方向之軸線進行相對旋轉，並且，該機器人系統進一步具有拆裝嵌合結構，該拆裝嵌合結構係構成為：在所述連接端部和所述可拆裝操作部之間，與所述拆裝連接結構的拆裝動作聯動而在偏離所述軸線的位置處沿所述拆裝方向進行嵌合或解除嵌合之動作。此時，較佳係：所述拆裝嵌合結構在所述軸線的周圍形成規定角度量的嵌合餘量。

接下來，本發明之機器人系統的工作方法(第一發明)是具備主體部和可拆裝操作部的機器人系統的工作方法，其中，主體部具有構成為能夠移動之連接端部，可拆裝操作部包括對操作對象進行操作之操作部件，並且構成為能夠相對於所述連接端部進行安裝或拆卸。在此，該機器人系統具有拆裝連接結構，該拆裝連接結構係具備：設置於所述連接端部上之第一連接部(例如插頭)、以及設置於所述可拆裝操作部上且構成為能夠與所述第一連接部連接之第二連接部(例如插座)。另外，所述第一連接部和所述第二連接部中的一連接部(例如插座)具備連接部主體和鎖定控制部，所述鎖定控制部係構成為能夠在所述一連接部的外表面上相對於所述連接部主體進行移動。進而，所述拆裝連接結構係構成為：當將所述第一連接部安裝在(例如插入)所述第二連接部上時，所述鎖定控制部移動至相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處，從而將所述第一連接部和所述第二連接部的連接鎖定，當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至與所述外側鎖定位置不同之相對於所述連接部主體的外側解除位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定被解除。

接下來，本發明之機器人系統的工作方法(第二發明)是具備主體部和可拆裝操作部的機器人系統的工作方法，其中，主體部具有構成為能夠 移動之連接端部，可拆裝操作部包括對操作對象進行操作之操作部件，並且構成為能夠相對於所述連接端部進行安裝或拆卸。在此，該機器人系統具有拆裝連接結構，該拆裝連接結構係具備：設置於所述連接端部上之第一連接部(例如插頭)、以及設置於所述可拆裝操作部上且構成為能夠與所述第一連接部連接之第二連接部(例如插座)。另外，所述第二連接部具備連接部主體和鎖定控制部，所述鎖定控制部係構成為能夠在所述第二連接部的外表面上相對於所述連接部主體沿所述拆裝連接結構的拆裝方向移動。進而，所述拆裝連接結構係構成為：當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接被鎖定，當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至與所述外側鎖定位置不同之相對於所述連接部主體的外側解除位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定被解除。此時，較佳係：所述鎖定控制部的所述外側鎖定位置相對於所述外側解除位置而設定在所述拆裝方向的所述第二連接部的前端側。

在上述各發明中，所述主體部交替執行將所述可拆裝操作部安裝在所述連接端部上之第一步驟和將所述可拆裝操作部從所述連接端部上拆下之第二步驟。

在此，在所述第一步驟中，所述主體部透過使所述連接端部朝向與其他部位卡合的所述可拆裝操作部移動，並使所述連接端部沿著所述拆裝連接結構的拆裝方向安裝在所述可拆裝操作部上，藉此使所述鎖定控制部移動至所述外側鎖定位置處，從而將所述第一連接部和所述第二連接部的連接鎖定(第一發明)。另一方面，透過使未與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部移動，使得所述連接端部沿著使所述拆裝方向的所述拆裝連接結構連接之方向安裝在 所述鎖定控制部與其他部位沿所述拆裝方向卡合之所述可拆裝操作部上，藉此使所述鎖定控制部在所述其他部位所施加的反作用力的作用下移動至所述外側鎖定位置處，從而將所述第一連接部和所述第二連接部的連接鎖定(第二發明)。此時，較佳係：所述主體部在之後透過使所述連接端部進行動作而解除所述可拆裝操作部相對於所述其他部位的卡合。

另外，在所述第二步驟中，所述主體部透過使與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部進行動作，使得所述可拆裝操作部的所述鎖定控制部與其他部位卡合，然後，透過進一步使所述連接端部沿與所述其他部位的卡合方向移動，使得所述鎖定控制部在所述其他部位所施加的反作用力的作用下移動至所述外側解除位置處，從而解除所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定(第一發明)。另一方面，透過使與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部進行動作，使得所述鎖定控制部相對於所述其他部位沿所述拆裝方向卡合，並且，透過進一步使所述連接端部朝向使該卡合的所述拆裝方向的所述拆裝連接結構分離之方向移動，藉此使得所述鎖定控制部在所述其他部位所施加的反作用力的作用下移動至所述外側解除位置處，從而解除所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定(第二發明)。在這之後，較佳係：所述主體部在必要時使所述連接端部朝向與所述可拆裝操作部分離之方向移動。

在本發明中較佳係：所述其他部位是操作部保持架，該操作部保持架具備能夠與所述鎖定控制部卡合之卡合結構，並且能夠在與所述鎖定控制部卡合之狀態下保持所述可拆裝操作部。較佳係：與所述連接端部分離狀態下的所述可拆裝操作部透過與所述卡合結構卡合而被保持在所述操作部保持架上。另外，較佳係準備多種所述可拆裝操作部。較佳係：所述主體部進一步具 備從上述多種可拆裝操作部中選擇一種可拆裝操作部之選擇步驟。所述主體部在所述連接端部上未安裝所述可拆裝操作部之情形下，在所述第一步驟中安裝所述選擇步驟中選擇的所述可拆裝操作部，在所述連接端部上已經安裝有所述可拆裝操作部之情形下，在所述第二步驟中拆下已經安裝的所述可拆裝操作部，然後，在所述第一步驟中安裝所述選擇步驟中選擇的所述可拆裝操作部。

在上述第一步驟中，較佳係：所述一連接部利用所述鎖定部而使所述鎖定控制部處於保持在所述外側解除位置處之情形狀態，其中，所述鎖定部由於所述拆裝聯動部位於所述內側解除位置而被限制了朝向內周側的移動。在此，例如，在所述一連接部為所述第二連接部之情形下，所述主體部透過使所述連接端部相對於所述可拆裝操作部的所述第二連接部移動而將所述第一連接部插入。於是，所述拆裝聯動部被所述推壓突部推壓而移動至所述內側鎖定位置處從而容許所述鎖定部朝向內周側位置的移動，並且，所述鎖定控制部從所述外側解除位置返回所述外側鎖定位置處從而限制所述鎖定部朝向外周側位置的移動，藉此，所述鎖定部成為與所述鎖定槽嵌合之狀態，連接被鎖定，從而將所述可拆裝操作部安裝在所述連接端部上。然後，所述主體部透過使所述連接端部進行動作，從而解除安裝在所述連接端部上的所述可拆裝操作部相對於所述其他部位之卡合狀態。

在所述一連接部為所述第二連接部之情形下，尤其是在所述鎖定控制部構成為能夠相對於所述連接部主體沿所述拆裝連接結構的拆裝方向移動，並且所述鎖定控制部的所述外側鎖定位置相對於所述外側解除位置而設定在所述拆裝方向的所述第二連接部的前端側時，在所述第一步驟中較佳係：所述主體部透過使所述連接端部朝向所述鎖定控制部與所述其他部位卡合之所述 可拆裝操作部移動，使得所述連接端部沿著使所述拆裝方向的所述拆裝連接結構連接之方向安裝在所述可拆裝操作部上，藉此，使所述鎖定控制部在所述其他部位所施加的反作用力的作用下移動至所述外側鎖定位置處，從而鎖定所述第一連接部和所述第二連接部的連接。

在上述第二步驟中，首先，所述主體部透過使安裝有所述可拆裝操作部的所述連接端部進行動作，使得安裝於所述連接端部上的所述可拆裝操作部的所述鎖定控制部與所述其他部位卡合。在此，例如在所述一連接部為所述第二連接部之情形下，在這之後，由於所述主體部透過使所述連接端部沿著從所述可拆裝操作部的第二連接部上拔出所述第一連接部之方向移動，從而使所述鎖定控制部在其他部位所施加的反作用力的作用下從所述外側鎖定位置向所述外側解除位置移動，因此，容許所述鎖定部朝向外周側位置的移動，並且所述拆裝聯動部從所述內側鎖定位置返回所述內側解除位置從而限制所述鎖定部朝向內周側位置的移動，藉此所述鎖定部從所述鎖定槽脫離並向外周側位置移動，從而第一連接部和第二連接部的連接的鎖定被解除。然後，所述主體部透過使所述連接端部移動而使其從所述可拆裝操作部上脫出並分離。

依本發明，能夠提供一種具備在操作部的拆裝中無需驅動機構或手動操作之拆裝機構之機器人系統。

1:機器人系統

2:支撐體

3:工作臺

4:操作部保持架

10:主體部

11:基座體

12~15:臂部

16:手部

17、18:連接端部

21、22:可拆裝操作部

A、B:操作部

170、180:安裝基座

171、181:插頭(第一連接部)

172、182:銷

210、220:支撐基座

211、221:插座(第二連接部)

212、222:嵌合孔

211c:外周套筒(鎖定控制部)

211d:鎖定部件(鎖定部)

211e:內周套筒(拆裝聯動部)

211f:閥座

211g:閥體

211h、211i:彈簧

211j、211k:O形圈

圖1係顯示本發明機器人系統之實施方式之整體構成之立體圖。

圖2係顯示該實施方式之連接端部與可拆裝操作部之連接結構之正面局部剖視圖。

圖3中的(a)是該實施方式之拆裝連接結構分離時的外觀圖，(b)是連接時的外觀圖。

圖4係顯示該實施方式之拆裝連接結構分離時的結構之放大剖視圖。

圖5係顯示該實施方式之拆裝連接結構連接時的結構之放大剖視圖。

圖6中的(a)係顯示該實施方式之操作部保持架上保持有可拆裝操作部之狀態之立體圖，(b)係顯示帶有操作部保持架狀態下的連接端部與可拆裝操作部之連接結構之前視圖。

圖7中的(a)係顯示該實施方式之操作部保持架上保持有可拆裝操作部，且為了便於說明在被保持的可拆裝操作部之一個上連接有連接端部之狀態之立體圖，(b)是該狀態之前視圖。

接下來，參照圖式對本發明(第一發明和第二發明)之實施方式詳細地進行說明。首先，參照圖1對本發明機器人系統之實施方式之整體構成進行說明。圖1係顯示本實施方式之整體構成之立體圖。

在本實施方式中，作為本發明一構成例而構成具有主體部10之機器人系統1，其中主體部10為具備關節型機器人結構的搬運機器人。主體部10在圖示例中係具有被安裝於具備框架結構的支撐體2上之基座體11。在該基座體11的內部，內裝有用於控制機器人系統1的各部分之控制部(例如電腦系統等)。但是，控制部並不限定於僅設置在基座體11的內部之情形，亦可設置在基座體11 的外部並經由設置在基座體11上的通信設備對各部分進行控制等，無特別限定。另外，用於進行搬運的工作臺3固定在支撐體2上。在該主體部10上具有：以能夠進行動作之方式與上述基座體11連接之臂部12、以能夠進行動作之方式與該臂部12連接之臂部13、以能夠進行動作之方式與該臂部13連接之臂部14、以能夠進行動作之方式與該臂部14連接之臂部15、以及與該臂部15的前端部連接之手部16。在圖示例中，係具備將兩組由上述臂部12~15和手部16構成之臂結構分別與基座體11連接之雙臂型構成，但上述臂結構的組數為任意數量，無特別限定。各臂結構的動作藉由上述控制部而進行控制。

在本實施方式中，手部16的前端部上安裝有一對操作部A、B。該操作部A、B相對於手部16進行動作，是用於對未圖示之部件等工件(操作對象)實施某些操作之部分。操作部A、B係構成為能夠藉由收容於手部16內部之執行機構(電動機等)以及與執行機構連接之驅動機構(減速器、傳遞機構等)進行動作。在該操作部A、B中分別包含安裝於手部16上的連接端部17、18、以及與該連接端部17、18分別以能夠拆裝之方式連接之可拆裝操作部21、22。另外，連接端部17、18相當於本發明之主體部10之連接端部，且是如後述那樣安裝於手部16的主體部分上之部分。

在圖示例中，上述操作部A、B是構成設置於手部上的手指(例如把持爪)之部分，或者是包含上述部分之部分。作為該部分之一例，操作部A和B以彼此相對置之姿勢透過增大或減小彼此之間間隔而進行動作，從而作為操作功能的一例而具有把持工件之功能。另外，圖1所示之連接於手部16之操作部A、B的形狀，例示了為普通把持爪的形狀之情形，關於實際的具體結構例之後進行敘述。

在上述支撐體2上且上述基座體11的側面上，安裝有操作部保持架4。在圖示例中，每組上述臂結構12~16設置一個操作部保持架4。該操作部保持架4具備固定於支撐體2上之支腳部41、以及安裝於該支腳部41上端之板狀的保持部42。保持部42上設有多個卡合部42a。如圖6和圖7所示，卡合部42a具有在保持部42的外側具備開口42c之缺口形狀。本實施方式之上述可拆裝操作部21、22以卡合之狀態被保持在卡合部42a上。另外，在卡合部42a的內部，作為上述卡合結構的一種形態，形成有與後述之鎖定控制部211c卡合的卡合邊緣42b。可拆裝操作部21、22構成為能夠藉由上述開口42c而進行與操作部保持架4的卡合部42a卡合或解除卡合之動作。

圖2中示出了上述操作部A、B中之連接端部17、18和可拆裝操作部21、22的結構例。在此，由於操作部A和B、連接端部17和18、可拆裝操作部21和22能夠形成為彼此相同的結構，因此，在圖式和以下的說明中僅對具備連接端部17和可拆裝操作部21之操作部A進行說明，省略對於操作部B的說明。

在操作部A中，連接端部17係具備：安裝面170a被安裝於上述手部16上之安裝基座170、安裝於該安裝基座170上之插頭(第一連接部)171、以及安裝於安裝基座170上之銷172。插頭171係被設置為從安裝基座170的對置面170b突出。另外，銷172從上述對置面170b以與插頭171平行之方式突出，並具備形成為錐狀的前端部172a和形成為圓柱狀的軸部172b。

另一方面，可拆裝操作部21係具備：支撐基座210、以從該支撐基座210的對置面210a突出之方式設置之插座(第二連接部)211、以與該插座211的軸線Ax平行之方式從上述對置面211a穿孔而形成之嵌合孔212、以及安裝於支撐基座210的安裝面210b上之操作部件213。在此，操作部件213是用於與工件(操 作對象)抵接而進行某些操作之部件，例如為把持爪等。嵌合孔212具有導入部212a和軸孔部212b，其中，導入部212a係具備以使供上述銷172插入的入口打開之方式逐漸擴大的內徑，軸孔部212b形成於該導入部212a的底部且在軸線方向上直徑相同。

上述插頭171和插座211(兩連接部)構成拆裝連接結構，該拆裝連接結構係構成為在沿著軸線Ax的拆裝方向(以下僅稱為“軸線方向”)上拆裝自如。另外，上述銷172和嵌合孔212構成拆裝嵌合結構，該拆裝嵌合結構係構成為沿著軸線Ay嵌脫(嵌合或解除嵌合)自如。在此，軸線Ax和軸線Ay設定為平行。另外，在上述拆裝連接結構完全連接時，上述拆裝嵌合結構完全嵌合，在上述拆裝連接結構完全分離時，上述拆裝嵌合結構也完全分離。在本實施方式之拆裝連接結構中，插頭171和插座211係構成為在連接時以軸線Ax為中心彼此自如地旋轉。而且，連接端部17、18和可拆裝操作部21、22之間的圍繞軸線Ax的相對旋轉動作，藉由上述拆裝嵌合結構而被限制。

拆裝嵌合結構中的銷172和嵌合孔212的嵌合結構，能夠容易地設定、調整關於以軸線Ax為中心時的相對旋轉方向的機械剛性或旋轉特性。例如，為了具備規定的角度餘量，亦可將嵌合孔212的軸孔部212b的內徑設定為稍微大於銷172的軸部172b的外徑。該角度餘量在操作部A、B中產生下述優點：亦即，在操作部件213、223作用於操作對象時，在手部16的位置和姿勢與操作對象之間帶來圍繞軸線Ax的角度餘量。另外，旋轉方向的剛性或角度餘量之設定或調整，也能夠透過設定或調整處於連接時的安裝基座170、180與支撐基座210、220(卡合孔212、222)之間的銷172、182之局部彈性變形的程度而進行。但是，銷172、 182的彈性變形不僅使圍繞軸線Ax的角度餘量發生變化，而且也使拆裝連接結構之沿著軸線Ax的姿勢等在容許的限度內發生變化。

在圖3~圖5中示出了上述拆裝連接結構分離時和連接時的外觀及剖面結構。插頭171中設有沿軸線方向貫通且在前端部171a開口之軸孔171b。另外，在插頭171的外周上形成有：具備朝向外周側突出的形狀(凸緣狀)之推壓突部171c、以及與該推壓突部171c鄰接之鎖定槽171d。在此，推壓突部171c相對於鎖定槽171d而配置於前端部171a側。鎖定槽171d為了在後述分離時將鎖定部件211d推出至外周側位置，而較佳係如圖示那樣在前端側(圖示右側)具備圓錐台形狀的傾斜內表面。在圖示例中，鎖定槽171d在軸線方向上的兩側分別具備上述傾斜內表面。

另外，插座211上設有管狀(筒狀)的插座主體(連接部主體)211a。該插座主體211a具備在前端開口的軸孔211b。在插座主體211a的外周上，配置有以沿軸線方向能夠移動之方式安裝的外周套筒(鎖定控制部)211c。該外周套筒211c呈相對於插座主體211a被彈簧211h施以朝向插座211前端側(圖示左側)的作用力之狀態。外周套筒211c的外表面上設有外周槽211x。在圖示例之情形下，外周槽211x是在圍繞軸線Ax的整個圓周上形成之環狀槽。該外周槽211x的形狀也直接反映在外周套筒211c的內周面形狀上，從而形成朝向內周側突出的內周凸條。該內周凸條如後述那樣，在外周套筒211c處於外側鎖定位置處時，成為限制鎖定部件211d朝向外周側位置移動之限制部位。另外，上述內周凸條的前端側的端部內表面，在外周套筒211c從末端側的外側解除位置朝向前端側的外側鎖定位置移動的途中，構成用於將鎖定部件211d從外周側位置推入至內周側位置之圓錐台形狀的傾斜內表面。

進而，上述插座主體211a上形成有貫通內外的收容孔。另外，具備以能夠內外移動之方式收容於該收容孔內部之鎖定部件(鎖定部)211d。該鎖定部件211d在圖示例中為球狀，但只要能實現後述之鎖定功能，亦可為在前端具備鎖定部的杆狀部件等，無特別限定。另外，較佳係上述收容孔和鎖定部件211d在軸線Ax的周圍設置有多個，尤其較佳係設置三處以上。在圖3中的(a)以及圖4所示之狀態(分離狀態)下，上述鎖定部件211d配置於外周側位置處，並形成被上述外周套筒211c保持之狀態。此時，外周套筒211c不限制而是容許鎖定部件211d配置於圖示之外周側位置處。將此時的外周套筒211c相對於插座主體211a在軸線方向上的位置稱作外側解除位置。

另外，在上述插座主體211a的內周上，配置有以沿軸線方向能夠移動之方式安裝的內周套筒(拆裝聯動部)211e。該內周套筒211e呈下述狀態：亦即，相對於插座主體211a被彈簧211i經由後述閥體211g施以朝向插座211前端側(圖示左側)之作用力該一狀態。該內周套筒211e以在上述插頭171插入插座211時能夠被上述推壓突部171c朝向軸線方向的末端側(圖示右側)推入之方式構成端部形狀或內徑尺寸等。在圖3中的(a)以及圖4所示之分離狀態下，透過將內周套筒211e配置於鎖定部件211d的內周側，從而限制鎖定部件211d被配置於內周側位置處。將此時的內周套筒211e相對於插座主體211a在軸線方向上的位置稱作內側解除位置。

進而，將閥座211f固定在上述插座主體211a的內周上。該閥座211f亦可與插座主體211a呈一體地設置。在相比閥座211f更為內周側的位置處，以沿軸線方向能夠移動之方式安裝有閥體211g。該閥體211g由於經由O形圈211j與上述內周套筒211e抵接，因此，伴隨上述內周套筒211e被推入軸線方向的末端側(圖 示右側)而向同側移動，從而使具備O形圈211k的開閉部位與閥座211f分離而形成開閥狀態。另外，當透過將插頭171從插座211上拔出而將施加於上述內周套筒211e的推力解除時，閥體211g在彈簧211i的作用下返回至軸線方向的前端側(圖示左側)，從而使上述開閉部位就位於閥座211f上，恢復閉閥狀態。

在上述拆裝連接結構中，為了從圖3中的(a)以及圖4所示之分離狀態轉移至圖3中的(b)以及圖5所示之連接狀態，只要將插頭171沿軸線方向插入插座211中即可。如上述那樣，透過插入的插頭171的推壓突部171c推壓內周套筒211e而使內周套筒211e從鎖定部件211d的內周側退出，從而容許鎖定部件211d移動至內周側位置處。將此時的內周套筒211e相對於插座主體211a在軸線方向上的位置稱作內側鎖定位置。藉此，鎖定部件211d能夠被導入與推壓突部171c鄰接之鎖定槽171d內，並藉由被彈簧211h施加了朝向前端側(圖示左側)的作用力之外周套筒211c之上述內周凸條前端側的傾斜內表面而被推入至內周側位置處，形成與鎖定槽171d嵌合之狀態。於是，外周套筒211c進一步向前端側移動，從而限制鎖定部件211d返回外周側位置處。將此時的該外周套筒211c相對於插座主體211a在軸線方向上的位置稱作外側鎖定位置。這是圖5所示之連接狀態。在該連接狀態下，透過將外周套筒211c配置於上述外側鎖定位置處，從而利用外周套筒211c限制了鎖定部件211d返回外周側位置處，並將其保持在與鎖定槽171d嵌合的內周側位置處。因此，只要不對外周套筒211c施加軸線方向的力使其移動至上述外側解除位置處，上述連接狀態便呈鎖定狀態。

圖6和圖7係顯示操作部保持架4的結構與可拆裝操作部21、22之關係之圖。上述可拆裝操作部21、22在外周套筒211c、221c的外周槽211x、221x與上述卡合邊緣42b沿軸線方向卡合之狀態下，相對於操作部保持架4而被保持於上 述卡合部42a內。此時，可拆裝操作部21、22能夠藉由開口42c而出入卡合部42a。藉此，可拆裝操作部21、22和卡合部42a構成為能夠在上述軸線方向上卡合，並且能夠在沿著保持部42的板面的方向、亦即與上述軸線方向垂直的方向上卡合或解除卡合。

如上述那樣，主體部10透過使上述手部16(連接端部17、18)移動而接近被保持於操作部保持架4上的可拆裝操作部21、22，並將其插頭171、181和銷172、182插入可拆裝操作部21、22的插座211、221和嵌合孔212、222中。此時，如圖4中的虛線所示，由於可拆裝操作部21、22的外周套筒211c、221c藉由操作部保持架4的卡合邊緣42c而在軸線方向上被卡定，因此，當插頭171的推壓突部171c推壓內周套筒211e時，外周套筒211c被卡合邊緣42b施以與上述推壓方向相反之使其朝向前端側移動之反作用力。藉此，當藉由推壓突部171c使內周套筒211e從鎖定部件211d的內周側退出時，鎖定部件211d在彈簧211h以及上述反作用力的作用下被外周套筒211c的上述傾斜內表面推入至內周側位置處，因此與鎖定槽171d嵌合而形成圖5所示之連接狀態，並且外周套筒211c最終移動至外側鎖定位置處，該連接被鎖定。然後，主體部10透過使手部16(連接端部17、18)保持上述姿勢並沿著操作部保持架4的保持部42延伸之方向、亦即沿著與軸線Ax垂直的方向移動，從而將外周套筒211c從卡合邊緣42c拔出，並使可拆裝操作部21、22經由開口42c而脫離卡合部42a，因此能夠使手部16(連接端部17、18)與操作部保持架4分離。

另一方面，當在可拆裝操作部21、22已經安裝於手部16的連接端部17、18上之情形下將可拆裝操作部21、22從手部16上拆除時，主體部10使手部16朝向操作部保持架4移動，並使可拆裝操作部21、22經由上述開口42c而導入卡 合部42a中，從而使外周套筒211c的外周槽211x與卡合邊緣42b卡合。此時，連接端部17、18和可拆裝操作部21、22處於如圖5所示之被鎖定的連接狀態。

在此，主體部10使手部16(連接端部17、18)以沿軸線方向從可拆裝操作部21、22中抽離之方式上昇。藉此，由於在插頭171與被卡定在卡合邊緣42c上的外周套筒211c之間施加了使上述手部16拔出的力，因此，外周套筒211c在卡合邊緣42b所施加的反作用力的作用下，相對於與插頭171連接之插座主體211a而相對地朝向軸線方向的末端側(圖示右側)移動，藉此，外周套筒211c開始從外側鎖定位置朝向外側解除位置移動，鎖定部件211d被鎖定槽171d的傾斜內表面推出至外周側位置處。藉此，插頭171被從插座211中拔出，並且外周套筒211c返回外側解除位置處，內周套筒211e也返回內側解除位置處，因此，鎖定部件211d向外周側位置移動，成為圖4所示之分離狀態。藉此，由於可拆裝操作部21、22仍保留在操作部保持架4上，因此能夠從手部16(連接端部17、18)上分離可拆裝操作部21、22。

在上述實施方式中，作為第二發明中的一形態，無論在將上述拆裝連接結構設置為連接狀態的安裝時，還是在設置為分離狀態的拆除時，均是在使作為鎖定控制部的外周套筒211c與其他部位(操作部保持架4)卡合之狀態下對外周套筒211c施加反作用力的同時，將連接鎖定或解除鎖定。然而，對於上述拆裝連接結構，在將上述拆裝連接結構設置為連接狀態的安裝時，即使作為鎖定控制部的外周套筒211c為自由狀態，只要在插頭171和插座主體211a之間施加安裝力，外周套筒211c便自動地向外側鎖定位置移動，從而連接狀態被鎖定。因此，在上述安裝時(第一步驟)，僅透過將可拆裝操作部21、22以支撐基座210、220與操作部保持架4等其他部位卡合等之狀態加以支撐，然後利用主體部10將連 接端部17、18推入可拆裝操作部21、22中，即可不需要驅動機構也不需要手動操作而實現自動連接。亦即，只要如上述那樣操作，即可構成第一發明的一形態。在此，在第一發明中，亦可將插座設置在連接端部17、18上，將插頭設置在可拆裝操作部21、22上。

另外，在本實施方式中，作為上述拆裝連接結構，透過使用可作為管接頭使用之插頭171和插座211，而在連接狀態下使軸孔171b和軸孔211b連接。另外，在該連接狀態下，由於閥體211g與閥座211f分離而呈開閥狀態，因此軸孔211b朝向末端側敞開。因此，在上述連接狀態下，例如透過進行從手部16側抽真空或供給壓縮空氣等，能夠由可拆裝操作部21、22對操作對象施加吸引作用或噴射(加壓)作用等。

根據以上說明之本實施方式，機器人系統係具備：具有構成為能夠移動的連接端部17、18之主體部10、以及包括對操作對象進行操作的操作部件213、223並構成為能夠相對於連接端部進行安裝或拆卸之可拆裝操作部21、22，在該機器人系統中具有拆裝連接結構，拆裝連接結構係具備：設置於連接端部和可拆裝操作部中的一者上之插頭171、以及設置於連接端部和可拆裝操作部中的另一者上且構成為能夠收納插頭之插座211，插座211係具備插座主體211a、以及構成為能夠在插座的外表面上相對於插座主體進行移動之鎖定控制部211c，拆裝連接結構係構成為：當將插頭插入插座中時，鎖定控制部211c移動至相對於插座主體的外側鎖定位置處從而將插頭和插座的連接鎖定，當鎖定控制部211c在外力作用下移動至與外側鎖定位置不同之相對於插座主體的外側解除位置處時，所述插頭和所述插座的連接被解除。

另外，主體部10透過使與可拆裝操作部21連接的連接端部17移動，使得鎖定控制部211c與其他部位4卡合，並且透過進一步使連接端部17沿該卡合方向移動，使得鎖定控制部211c移動至外側解除位置處，從而將所述插頭和所述插座的連接的鎖定解除。藉此，僅透過由主體部10使連接端部17移動並安裝在可拆裝操作部21上，便可鎖定連接，並且，主體部10透過使連接端部17移動而使鎖定控制部211c與其他部位卡合，並透過進一步使連接端部沿該卡合方向移動而使鎖定控制部211c移動至外側解除位置處，藉此解除連接的鎖定(第一發明的一形態)。

另外，由於拆裝連接結構也構成為：當鎖定控制部211c在外力的作用下移動至相對於插座主體的外側鎖定位置處時，插頭和插座的連接被鎖定，因此，主體部10透過使連接端部17相對於外周套筒211c與其他部位卡合之可拆裝操作部21進行移動而使插頭171插入插座211中，藉此也能夠使鎖定控制部211c在其他部位所施加的反作用力的作用下移動至外側鎖定位置處，從而鎖定連接(第二發明的一形態)。

因此，無論哪一種情況，均能夠無需驅動機構或手動操作而在連接端部17上進行安裝或拆卸可拆裝操作部21之動作。另外，由於不需要用於安裝或拆卸連接端部17和可拆裝操作部21之驅動機構，因此能夠降低成本、實現小型化或輕型化，並且，由於也不需要手動操作，因此能夠自動地更換操作部件。

在本實施方式中，鎖定控制部211c係構成為能夠相對於插座主體211a移動至沿著拆裝連接結構的拆裝方向(軸線方向)之外側鎖定位置和外側解除位置處，主體部10使鎖定控制部211c與其他部位4沿上述拆裝方向卡合。藉此，僅透過在使鎖定控制部211c與其他部位4卡合之狀態下使連接端部17相對於可拆 裝操作部21沿拆裝方向移動，便能夠使鎖定控制部211c從外側鎖定位置向外側解除位置移動，因此能夠更加容易地拆卸連接端部17和可拆裝操作部21。

在該情況下，主體部10透過使連接端部17沿與拆裝方向垂直的方向移動，而進行鎖定控制部211c相對於其他部位4的卡合或解除卡合之動作。藉此，不需要任何操作，僅透過使連接端部17沿特定的方向移動，便能夠使可拆裝操作部21與其他部位4卡合或解除該卡合。

在本實施方式中，插頭171設置於連接端部17上，插座211設置於可拆裝操作部21上，並且，鎖定控制部211c的外側鎖定位置相對於外側解除位置而設定在拆裝方向的插座211的前端側。藉此，在使鎖定控制部211c與其他部位4在拆裝方向上卡合之狀態下，僅透過從可拆裝操作部21上拔出連接端部17，便能夠藉由該拔出力使鎖定控制部211c移動至外側解除位置，因此，能夠僅透過拆裝動作而從連接端部17上拆下可拆裝操作部21。

另外，該情況下，在使鎖定控制部211c與其他部位4卡合之狀態下，僅透過使連接端部17相對於可拆裝操作部21沿拆裝方向插入，便能夠利用插入時產生的反作用力使鎖定控制部211c移動至外側鎖定位置。因此，也能夠僅透過拆裝動作將連接端部17安裝於可拆裝操作部21上(第二發明的一形態)。

在本實施方式中，作為拆裝連接結構而將插頭171、181設置於連接端部17、18上、將插座211、221設置於可拆裝操作部21、22上，但亦可與此相反，將插座設置於連接端部上，將插頭設置於可拆裝操作部上(第一發明的一形態)。該情況下，透過使具備插頭的可拆裝操作部的支撐基座相對於操作部保持架4在軸線方向上卡合而加以保持，並使安裝於手部16上的連接端部的插座 接近並推壓插頭，藉此，只要不對外周套筒施加外力，便與上述同樣地能夠自動轉為圖5所示之被鎖定的連接狀態。

另一方面，在該情況下，為了使可拆裝操作部從連接端部分離，將圖5中虛線所示的卡定部件43預先設置在操作部保持架4的附近，並在使手部16靠近操作部保持架4的過程中，將連接端部的插座的外周套筒推至卡定部件43處，藉此使外周套筒從外側鎖定位置移動至外側解除位置，從而能夠解除連接狀態的鎖定。然後，在使可拆裝操作部與操作部保持架4卡合之後，上拉手部16而將連接端部的插座從可拆裝操作部的插頭上拔下，藉此能夠使可拆裝操作部從連接端部分離。

另外，上述卡定部件43既可設置在操作部保持架4(的卡合部42a的附近)上，亦可設置在與操作部保持架4不同的位置。另外，設定為使圖示之卡定部件43與外周套筒的前端抵接，但亦可設定為使卡定部件與外周套筒的上述外周槽卡合，從而如上述那樣使外周套筒從外側鎖定位置移動至外側解除位置。

在本實施方式中，插頭171和插座211係構成為能夠圍繞沿著拆裝方向的軸線Ax相對地旋轉，並且，在本實施方式中進一步具有拆裝嵌合結構172、212，該拆裝嵌合結構172、212係構成為：在連接端部17與可拆裝操作部21之間，與拆裝連接結構的拆裝動作聯動而在偏離軸線Ax的位置(軸線Ay上的位置)處沿拆裝方向進行嵌合或解除嵌合之動作。藉此能夠簡化拆裝連接結構，因此能夠實現小型化、輕型化以及低成本化，並且，透過設置上述拆裝嵌合結構172、212，能夠容易地設定、調整圍繞軸線Ax之旋轉方向之剛性或角度餘量等。

另外，本發明之機器人系統不限於上述實施方式，而能夠在本發明之技術思想範圍內進行各種改變。例如，在上述實施方式中，將本發明之插座上設置的鎖定控制部設為以沿軸線方向能夠移動之方式安裝的外周套筒。但是，該鎖定控制部不限於外周套筒那樣的套筒形狀，只要是存在於插座的外表面上之部件，便可構成為各種形狀。

另外，上述鎖定控制部不限於相對於插座主體以沿軸線方向能夠移動之方式安裝的部件，只要是透過其移動能夠設定於鎖定位置和解除位置並實現連接狀態的鎖定和解除功能之部件，例如亦可是構成為如按鈕那樣能夠沿半徑方向移動之部件。

進而，作為上述其他部位，不限於上述操作部保持架4，只要是能夠與鎖定控制部211c卡合且能夠透過主體部10使連接端部17、18相對地移動之部位，便亦可為支撐體2、工作臺3、基座體11的至少一部分、其他臂結構的至少一部分等任意部位。

另外，在上述實施方式中，利用插頭和能夠收納插頭的插座而構成連接端部17、18和可拆裝操作部21、22的拆裝連接結構，但本發明並不限定於此，只要是一方和另一方的連接部能夠相互連接，便亦可不存在結構上的雌雄關係。

進而，在上述實施方式中，拆裝連接結構係構成為：在安裝兩個連接部時，鎖定控制部211c自動地移動至外側鎖定位置處從而鎖定連接(具有自動鎖定功能)，並且構成為當鎖定控制部在外力作用下移動至外側鎖定位置處時連接被鎖定(具有鎖定操作功能)。但是，本發明並不限定於上述拆裝連接結構，在第二發明中，亦可是不具備上述自動鎖定功能但具有上述鎖定操作功 能之拆裝連接結構，另外，在第一發明中，亦可是不具備上述鎖定操作功能但具有上述自動鎖定功能之拆裝連接結構。

17:連接端部

170:安裝基座

170a:安裝面

170b:對置面

171:插頭(第一連接部)

21:可拆裝操作部

210:支撐基座

210a:對置面

210b:安裝面

211:插座(第二連接部)

171a:前端部

171c:推壓突部

171d:鎖定槽

172:銷

172a:前端部

172b:軸部

212:嵌合孔

212a:導入部

212b:軸孔部

213:操作部件

Ax:軸線

Ay:軸線

Claims (13)

1. 一種機器人系統，係具備主體部、可拆裝操作部以及操作部保持架，所述主體部具有構成為能夠移動之連接端部，所述可拆裝操作部包括對操作對象進行操作之操作部件，並且構成為能夠相對於所述連接端部進行安裝或拆卸，所述機器人系統的特徵在於，所述機器人系統具有拆裝連接結構，該拆裝連接結構係具備：設置於所述連接端部上之第一連接部、以及設置於所述可拆裝操作部上且構成為能夠與所述第一連接部連接之第二連接部；所述第一連接部和所述第二連接部中的一連接部具備連接部主體和鎖定控制部，所述鎖定控制部係構成為能夠在所述一連接部的外表面上相對於所述連接部主體進行移動；所述操作部保持架具備能夠與所述鎖定控制部卡合之卡合結構，並且構成為能夠在與所述鎖定控制部卡合之狀態下保持所述可拆裝操作部；所述拆裝連接結構係構成為：當將所述第一連接部安裝在所述第二連接部上時，所述鎖定控制部移動至相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處，從而將所述第一連接部和所述第二連接部的連接鎖定，當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至與所述外側鎖定位置不同之相對於所述連接部主體的外側解除位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定被解除；所述主體部透過使與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部進行動作，使得所述鎖定控制部與所述操作部保持架卡合，並且透過進一步使所述連接端部沿該卡合方向移動，使得所述鎖定控制部在所述操作部保持架所施加的反作用力的作用下移動至所述外側解除位置處，從而解除所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定。
2. 如申請專利範圍第1項所述之機器人系統，其中，所述鎖定控制部係構成為能夠相對於所述連接部主體移動至沿著所述拆裝連接結構的拆裝方向之所述外側鎖定位置和所述外側解除位置；所述主體部使所述鎖定控制部相對於所述操作部保持架沿所述拆裝方向卡合。
3. 如申請專利範圍第2項所述之機器人系統，其中，所述主體部透過使所述連接端部沿與所述拆裝方向垂直的方向移動而進行所述鎖定控制部相對於所述操作部保持架的卡合或解除卡合之動作。
4. 如申請專利範圍第2或3項所述之機器人系統，其中，在所述拆裝連接結構中，所述一連接部係構成為能夠收納所述第一連接部和所述第二連接部中的另一連接部，並且，所述鎖定控制部的所述外側鎖定位置相對於所述外側解除位置而設定在所述拆裝方向的所述一連接部的前端側。
5. 如申請專利範圍第1~3項中任一項所述之機器人系統，其中，所述第一連接部和所述第二連接部中的另一連接部係具備：設置於外表面上之推壓突部、以及設置於所述外表面上之與該推壓突部末端側鄰接的位置處之鎖定槽；所述一連接部係構成為能夠收納所述另一連接部；所述一連接部係具備：所述連接部主體、鎖定部、所述鎖定控制部、以及拆裝聯動部，其中，所述連接部主體為管狀且具備貫通內外的收容孔，所述鎖定部以能夠沿內外方向移動之方式被收容於所述收容孔內，且構成為能夠在內周側位置處與所述鎖定槽嵌合， 所述鎖定控制部在所述外側鎖定位置處限制所述鎖定部朝向外周側位置的移動，在所述外側解除位置處容許所述鎖定部朝向所述外周側位置的移動，並被施以從所述外側解除位置朝向所述外側鎖定位置之方向之作用力，所述拆裝聯動部係構成為能夠在所述連接部主體的內周側沿所述拆裝連接結構的拆裝方向移動，在相對於所述連接部主體的內側解除位置處限制所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，在所述連接部主體的內側鎖定位置處容許所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，並被施以從所述內側鎖定位置朝向所述內側解除位置之方向之作用力，並且，在所述另一連接部插入時被所述推壓突部朝向所述內側鎖定位置推壓。
6. 一種機器人系統，係具備主體部、可拆裝操作部以及操作部保持架，所述主體部具有構成為能夠移動之連接端部，所述可拆裝操作部包括對操作對象進行操作之操作部件，並且構成為能夠相對於所述連接端部進行安裝或拆卸，所述機器人系統的特徵在於，所述機器人系統具有拆裝連接結構，該拆裝連接結構係具備：設置於所述連接端部上之第一連接部、以及設置於所述可拆裝操作部上且構成為能夠與所述第一連接部連接之第二連接部；所述第二連接部具備連接部主體和鎖定控制部，所述鎖定控制部係構成為能夠在所述第二連接部的外表面上相對於所述連接部主體沿所述拆裝連接結構的拆裝方向移動；所述操作部保持架具備能夠與所述鎖定控制部卡合之卡合結構，並且構成為能夠在與所述鎖定控制部卡合之狀態下保持所述可拆裝操作部；所述拆裝連接結構係構成為：當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接被鎖定，當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至與所述外側鎖定位置 不同之相對於所述連接部主體的外側解除位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定被解除；所述鎖定控制部的所述外側鎖定位置相對於所述外側解除位置而設定在所述拆裝方向的所述第二連接部的前端側；所述主體部透過使與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部進行動作，使得所述鎖定控制部相對於所述操作部保持架沿所述拆裝方向卡合，並且，透過進一步使所述連接端部朝向使該卡合的所述拆裝方向的所述拆裝連接結構分離之方向移動，使得所述鎖定控制部在所述操作部保持架所施加的反作用力的作用下移動至所述外側解除位置處，從而解除所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定並分離該連接；另外，所述主體部透過使未與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部移動，使得所述連接端部沿著使所述拆裝方向的所述拆裝連接結構連接之方向安裝在所述鎖定控制部與所述操作部保持架沿所述拆裝方向卡合之所述可拆裝操作部上，藉此使所述鎖定控制部在所述操作部保持架所施加的反作用力的作用下移動至所述外側鎖定位置處，從而使所述第一連接部和所述第二連接部連接並鎖定該連接。
7. 如申請專利範圍第6項所述之機器人系統，其中，所述第一連接部係具備：設置於外表面上之推壓突部、以及設置於所述外表面上之與該推壓突部末端側鄰接的位置處之鎖定槽；所述第二連接部係構成為能夠收納所述第一連接部；所述第二連接部係具備：所述連接部主體、鎖定部、所述鎖定控制部、以及拆裝聯動部，其中，所述連接部主體為管狀且具備貫通內外的收容孔， 所述鎖定部以能夠沿內外方向移動之方式被收容於所述收容孔內，且構成為能夠在內周側位置處與所述鎖定槽嵌合，所述鎖定控制部在所述外側鎖定位置處限制所述鎖定部朝向外周側位置的移動，在所述外側解除位置處容許所述鎖定部朝向所述外周側位置的移動，並被施以從所述外側解除位置朝向所述外側鎖定位置之方向之作用力，所述拆裝聯動部係構成為能夠在所述連接部主體的內周側沿所述拆裝方向移動，在相對於所述連接部主體的內側解除位置處限制所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，在所述連接部主體的內側鎖定位置處容許所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，並被施以從所述內側鎖定位置朝向所述內側解除位置之方向之作用力，並且，在所述第一連接部插入時被所述推壓突部朝向所述內側鎖定位置推壓。
8. 一種機器人系統，係具備主體部和可拆裝操作部，所述主體部具有構成為能夠移動之連接端部，所述可拆裝操作部包括對操作對象進行操作之操作部件，並且構成為能夠相對於所述連接端部進行安裝或拆卸，所述機器人系統的特徵在於，所述機器人系統具有拆裝連接結構，該拆裝連接結構係具備：設置於所述連接端部上之第一連接部、以及設置於所述可拆裝操作部上且構成為能夠與所述第一連接部連接之第二連接部；所述第一連接部和所述第二連接部中的一連接部具備連接部主體和鎖定控制部，所述鎖定控制部係構成為能夠在所述一連接部的外表面上相對於所述連接部主體進行移動；所述拆裝連接結構係構成為：當將所述第一連接部安裝在所述第二連接部上時，所述鎖定控制部移動至相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處，從而將所述第一連接部和所述第二連接部的連接鎖定，當所述鎖定控制部在外力的 作用下移動至與所述外側鎖定位置不同之相對於所述連接部主體的外側解除位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定被解除；所述第一連接部和所述第二連接部中的另一連接部具備：設置於外表面上之推壓突部、以及設置於所述外表面上之與該推壓突部末端側鄰接的位置處之鎖定槽；所述一連接部係構成為能夠收納所述另一連接部；所述一連接部係具備：所述連接部主體、鎖定部、所述鎖定控制部、以及拆裝聯動部，其中，所述連接部主體為管狀且具備貫通內外的收容孔，所述鎖定部以能夠沿內外方向移動之方式被收容於所述收容孔內，且構成為能夠在內周側位置處與所述鎖定槽嵌合，所述鎖定控制部在相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處限制所述鎖定部朝向外周側位置的移動，在相對於所述連接部主體的外側解除位置處容許所述鎖定部朝向所述外周側位置的移動，並被施以從所述外側解除位置朝向所述外側鎖定位置之方向之作用力，所述拆裝聯動部係構成為能夠在所述連接部主體的內周側沿所述拆裝連接結構的拆裝方向移動，在相對於所述連接部主體的內側解除位置處限制所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，在相對於所述連接部主體的內側鎖定位置處容許所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，並被施以從所述內側鎖定位置朝向所述內側解除位置之方向之作用力，並且，在所述另一連接部插入時被所述推壓突部朝向所述內側鎖定位置推壓。
9. 一種機器人系統，係具備主體部和可拆裝操作部，所述主體部具有構成為能夠移動之連接端部，所述可拆裝操作部包括對操作對象進行操作之 操作部件，並且構成為能夠相對於所述連接端部進行安裝或拆卸，所述機器人系統的特徵在於，所述機器人系統具有拆裝連接結構，該拆裝連接結構係具備：設置於所述連接端部上之第一連接部、以及設置於所述可拆裝操作部上且構成為能夠與所述第一連接部連接之第二連接部；所述第二連接部係具備連接部主體和鎖定控制部，所述鎖定控制部係構成為能夠在所述第二連接部的外表面上相對於所述連接部主體沿所述拆裝連接結構的拆裝方向移動；所述拆裝連接結構係構成為：當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接被鎖定，當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至與所述外側鎖定位置不同之相對於所述連接部主體的外側解除位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定被解除；所述鎖定控制部的所述外側鎖定位置相對於所述外側解除位置而設定在所述拆裝方向的所述第二連接部的前端側；所述第一連接部係具備：設置於外表面上之推壓突部、以及設置於所述外表面上之與該推壓突部末端側鄰接的位置處之鎖定槽；所述第二連接部係構成為能夠收納所述第一連接部；所述第二連接部係具備：所述連接部主體、鎖定部、所述鎖定控制部、以及拆裝聯動部，其中，所述連接部主體為管狀且具備貫通內外的收容孔，所述鎖定部以能夠沿內外方向移動之方式被收容於所述收容孔內，且構成為能夠在內周側位置處與所述鎖定槽嵌合， 所述鎖定控制部在相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處限制所述鎖定部朝向外周側位置的移動，在相對於所述連接部主體的外側解除位置處容許所述鎖定部朝向所述外周側位置的移動，並被施以從所述外側解除位置朝向所述外側鎖定位置的方向的作用力，所述拆裝聯動部係構成為能夠在所述連接部主體的內周側沿所述拆裝方向移動，在相對於所述連接部主體的內側解除位置處限制所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，在相對於所述連接部主體的內側鎖定位置處容許所述鎖定部朝向所述內周側位置的移動，並被施以從所述內側鎖定位置朝向所述內側解除位置之方向之作用力，並且，在所述第一連接部插入時被所述推壓突部朝向所述內側鎖定位置推壓。
10. 如申請專利範圍第1~3、6~9項中任一項所述之機器人系統，其中，所述第一連接部和所述第二連接部係構成為：在連接時能夠圍繞沿著所述拆裝方向的軸線進行相對旋轉；所述機器人系統進一步具有拆裝嵌合結構，該拆裝嵌合結構係構成為：在所述連接端部和所述可拆裝操作部之間，與所述拆裝連接結構的拆裝動作聯動而在偏離所述軸線的位置處沿所述拆裝方向進行嵌合或解除嵌合之動作。
11. 一種機器人系統的工作方法，所述機器人系統係具備主體部、可拆裝操作部以及操作部保持架，所述主體部具有構成為能夠移動之連接端部，所述可拆裝操作部包括對操作對象進行操作之操作部件，並且構成為能夠相對於所述連接端部進行安裝或拆卸，所述機器人系統的工作方法的特徵在於，所述機器人系統具有拆裝連接結構，該拆裝連接結構係具備：設置於所述連接端部上之第一連接部、以及設置於所述可拆裝操作部上且構成為能夠與所述第一連接部連接之第二連接部； 所述第一連接部和所述第二連接部中的一連接部具備連接部主體和鎖定控制部，所述鎖定控制部係構成為能夠在所述一連接部的外表面上相對於所述連接部主體進行移動；所述操作部保持架具備能夠與所述鎖定控制部卡合之卡合結構，並且構成為能夠在與所述鎖定控制部卡合之狀態下保持所述可拆裝操作部；所述拆裝連接結構係構成為：當將所述第一連接部安裝在所述第二連接部上時，所述鎖定控制部移動至相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處，從而將所述第一連接部和所述第二連接部的連接鎖定，當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至與所述外側鎖定位置不同之相對於所述連接部主體的外側解除位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定被解除；所述主體部交替執行將所述可拆裝操作部安裝在所述連接端部上之第一步驟和將所述可拆裝操作部從所述連接端部上拆下之第二步驟；在所述第一步驟中，所述主體部透過使所述連接端部朝向與所述操作部保持架卡合的所述可拆裝操作部移動，並使所述連接端部沿著所述拆裝連接結構的拆裝方向安裝在所述可拆裝操作部上，藉此使所述鎖定控制部移動至所述外側鎖定位置處，從而將所述第一連接部和所述第二連接部的連接鎖定；在所述第二步驟中，所述主體部透過使與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部進行動作，使得所述可拆裝操作部的所述鎖定控制部與上述相同或另外的所述操作部保持架卡合，然後，透過進一步使所述連接端部沿與所述相同或另外的所述操作部保持架的卡合方向移動，使得所述鎖定控制部在所述相同或另外的所述操作部保持架所施加的反作用力的作用下移動至所述外側解除位置處，從而解除所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定。
12. 一種機器人系統的工作方法，所述機器人系統係具備主體部、可拆裝操作部以及操作部保持架，所述主體部具有構成為能夠移動之連接端部， 所述可拆裝操作部包括對操作對象進行操作之操作部件，並且構成為能夠相對於所述連接端部進行安裝或拆卸，所述機器人系統的工作方法的特徵在於，所述機器人系統具有拆裝連接結構，該拆裝連接結構係具備：設置於所述連接端部上之第一連接部、以及設置於所述可拆裝操作部上且構成為能夠與所述第一連接部連接之第二連接部；所述第二連接部係具備連接部主體和鎖定控制部，所述鎖定控制部係構成為能夠在所述第二連接部的外表面上相對於所述連接部主體沿所述拆裝連接結構的拆裝方向移動；所述操作部保持架具備能夠與所述鎖定控制部卡合之卡合結構，並且構成為能夠在與所述鎖定控制部卡合之狀態下保持所述可拆裝操作部；所述拆裝連接結構係構成為：當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至相對於所述連接部主體的外側鎖定位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接被鎖定，當所述鎖定控制部在外力的作用下移動至與所述外側鎖定位置不同之相對於所述連接部主體的外側解除位置處時，所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定被解除；所述鎖定控制部的所述外側鎖定位置相對於所述外側解除位置而設定在所述拆裝方向的所述第二連接部的前端側；所述主體部交替執行將所述可拆裝操作部安裝在所述連接端部上之第一步驟和將所述可拆裝操作部從所述連接端部上拆下之第二步驟；在所述第一步驟中，所述主體部透過使未與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部移動，使得所述連接端部沿使所述拆裝方向的所述拆裝連接結構連接之方向安裝在所述鎖定控制部與所述操作部保持架沿所述拆裝方向卡合之所述可拆裝操作部上，藉此使所述鎖定控制部在所述操作部保持架所施加的反作用 力的作用下移動至所述外側鎖定位置處，從而將所述第一連接部和所述第二連接部的連接鎖定；在所述第二步驟中，所述主體部透過使與所述可拆裝操作部連接的所述連接端部進行動作，使得所述鎖定控制部相對於所述操作部保持架沿所述拆裝方向卡合，並且，透過進一步使所述連接端部朝向使該卡合的拆裝方向的所述拆裝連接結構分離之方向移動，藉此使得所述鎖定控制部在所述操作部保持架所施加的反作用力的作用下移動至所述外側解除位置處，從而解除所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定。
13. 如申請專利範圍第11或12項所述之機器人系統的工作方法，其中，在所述第一步驟中，所述主體部在將所述第一連接部和所述第二連接部的連接鎖定之後，以解除所述可拆裝操作部相對於所述操作部保持架的卡合之方式進一步使所述連接端部進行動作；在所述第二步驟中，所述主體部在解除所述第一連接部和所述第二連接部的連接的鎖定之後，以使所述連接端部與所述可拆裝操作部分離之方式使所述連接端部進一步移動。

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