JP4231016B2 - ツール交換装置 - Google Patents

ツール交換装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4231016B2
JP4231016B2 JP2005076660A JP2005076660A JP4231016B2 JP 4231016 B2 JP4231016 B2 JP 4231016B2 JP 2005076660 A JP2005076660 A JP 2005076660A JP 2005076660 A JP2005076660 A JP 2005076660A JP 4231016 B2 JP4231016 B2 JP 4231016B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
adapter
coupling means
bearing cylinder
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005076660A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005305636A (ja
Inventor
ジョルディル パスカル
ルージュ クロード
ヴュイユ バンジャマン
ザニエ アドリアノ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tesa SARL
Original Assignee
Tesa SARL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tesa SARL filed Critical Tesa SARL
Publication of JP2005305636A publication Critical patent/JP2005305636A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4231016B2 publication Critical patent/JP4231016B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/0063Connecting non-slidable parts of machine tools to each other
    • B23Q1/0072Connecting non-slidable parts of machine tools to each other using a clamping opening for receiving an insertion bolt or nipple
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G01B21/047Accessories, e.g. for positioning, for tool-setting, for measuring probes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S483/00Tool changing
    • Y10S483/901Robot end effectors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00Chucks or sockets
    • Y10T279/17Socket type
    • Y10T279/17666Radially reciprocating jaws
    • Y10T279/17692Moving-cam actuator
    • Y10T279/17717Rotary eccentric-cam sleeve
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00Chucks or sockets
    • Y10T279/17Socket type
    • Y10T279/17666Radially reciprocating jaws
    • Y10T279/17692Moving-cam actuator
    • Y10T279/17743Reciprocating cam sleeve
    • Y10T279/17752Ball or roller jaws
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/96Miscellaneous
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/17Tool changing including machine tool or component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/18Tool transfer to or from matrix

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

本発明は、手動もしくは適切なサーボ機構の動作で、正確かつ反復自在な仕方で二つの機械要素を接続するための高速接続装置に関するものである。
本発明は、座標測定機械のタッチセンサと連接ヘッドを接続するのに特に適しているが、それに限定されない。
本発明に係る装置は、迅速かつ正確な機械的接続が要求される数多くのさまざまな状況にも応用できる。
特に、本発明の装置は、例えば、ビデオカメラの接続またはその他の既知のセンサに使用できる。
座標測定機械のツールを手動または自動的に交換することを可能にする装置は、知られている。
これらの装置は、ネジまたは差込カップリングによるものである。
たいていの場合、これらのカップリングは、高いレベルの反復可能性を有する平衡接続に到るように配置された複数の位置決定表面を提案する。
欧州特許第142373号明細書には、アダプタのヘッドが噛み合う中空偏心器を備えたツール受から成るツール交換装置が記載されている。
該中空偏心器の回転は、同じく二つの部分を結合しているアダプタのヘッドを直接駆動する。
しかしながら、これら交換装置は、操作者が接続の施錠を忘れたときに、ツールがアダプタから外れる可能性がある。
これらの交換装置のいくつか、特にネジまたは差込みカップリングに基づくものは、ツールの回転を提案し、ツールと測定機械の間の多数の電気的接続を許さないという短所を有する。
先行技術の装置、特に偏心器がアダプタの固定要素に直接作用する装置のもう一つの短所は、保持力がツール受の軸に沿って向けられないこと、すなわち捻れまたは曲げトルクが発生し、施錠の間に、位置決定表面に働く力が対称的に分配されず、位置決めの反復性を低下させることである。
欧州特許第142373号明細書
本発明の目的は、先行技術の問題を解決したツール交換装置を提供することである。
特に、本発明の目的は、施錠操作を必要とせずにツールを保持することのできるツール交換装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、位置決定表面の間の力が等しく分配されることを保証するために、施錠力が対称軸と整列している装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、先行技術の装置よりも単純で正確なツール交換装置を提供することである。
本発明によれば、これらの目的は、主請求項の対象である装置、また特にツール交換装置において、
少なくとも一つの取り外し自在なツール受と、
座標測定機械に連結されるのに適したアダプタと、
ツール受とアダプタの間に取り外し自在な平衡接続を実現するツール受とアダプタに配置された位置決定表面と、
ツール受の中の第1カップリング手段およびアダプタの中の第2カップリング手段と、
第1カップリング手段または第2カップリング手段の一方を駆動するアダプタ内またはツール受内にあって、施錠位置と解錠位置を操作することができるアクチュエータとから成り、
第1カップリング手段および第2カップリング手段が、アクチュエータが施錠位置にあるときに平衡接続によって定義された相対位置内でアダプタに対してツール受を施錠し、
第1カップリング手段および第2カップリング手段への施錠が、ツール受の軸と整列している間に力が作用することを特徴とする装置によって達成される。
すなわち、本発明の課題を解決するための手段は、つぎのとおりである。
第1に、
少なくとも一つの取り外し自在なツール受(10)と、
座標測定機械に連結されるのに適したアダプタ(100)と、
ツール受とアダプタとの間に、取り外し自在な平衡接続を実現するツール受(10)とアダプタ(100)に配置された位置決定表面(27a、27b、27c、131a、131b、131c)と、
ツール受の中の第1カップリング手段およびアダプタの中の第2カップリング手段(120)と、
第1カップリング手段または第2カップリング手段の一方を駆動するアダプタ(100)内またはツール受(10)内にあって、施錠位置と解錠位置を操作することができるアクチュエータ(50)とから成り、
第1カップリング手段および第2カップリング手段が、アクチュエータが施錠位置にあるときに平衡接続によって定義された相対位置内でアダプタ(100)に対してツール受(10)を施錠し、
第1カップリング手段および第2カップリング手段への施錠が、ツール受の軸と整列している間に力が作用することを特徴とする、ツール交換装置。
第2に、
第1カップリング手段および第2カップリング手段への施錠の間に働く力が、位置決定表面(27a、27b、27c、131a、131b、131c)の間にも分配されることを特徴とする、上記第1に記載のツール交換装置。
第3に、
アクチュエータ(50)が、ツール受の軸と平行な第1方向および第1方向とは異なる第2方向に、第1カップリング手段または第2カップリング手段の一方を駆動することを特徴とする、上記第1に記載のツール交換装置。
第4に、
アクチュエータ(50)が、軸を中心に回ることができる偏心器から成ることを特徴とする、上記第1に記載のツール交換装置。
第5に、
第1カップリング手段が、二本のピン(53a、53b)から成ること、また第2カップリング手段が、二つの側面スリット(127a、127b)を備えたスタッド(120)であることを特徴とする、上記第1に記載のツール交換装置。
第6に、
ツール受(10)の内側の空間と、
第1方向に空の空間の内側で可動内部軸受筒(40)を駆動する偏心器(50)と、
第1方向に対して傾き、軸に向かって収斂する可動内部軸受筒(40)の二つの側面スリット(47)とから成り、
ピン(53a、53b)が、二つのスリット(47)を通って可動内部軸受筒(40)を貫通し、
ピンのそれぞれについて、該ピンの端部が、空の空間に向かって開放している凹部内に嵌合していることを特徴とする、上記第5に記載のツール交換装置。
第7に、
ピンと軸受筒の間に介在する弾性要素(56a、56b)から成ることを特徴とする、上記第6に記載のツール交換装置。
第8に、
第1固定軸受筒である第1ガイド軸受筒(300)と、
第1固定軸受筒内を摺動できる第2軸受筒である第2摺動軸受筒(400)とから成り、
第2摺動軸受筒(400)の側面が、少なくとも二つの側面スリットを有し、該側面スリットの中に少なくとも二つのローラ(450)が嵌合し、
第1ガイド軸受筒の側面が、二つの窓(302)を有し、該窓の中に、第2摺動軸受筒が第1方向に摺動したときに軸の方向に押すために、少なくとも二つのローラ(450)の端部が嵌合することを特徴とする、上記第5に記載のツール交換装置。
第9に、
第1固定軸受筒である第1ガイド軸受筒(300)と、
第1固定軸受筒の内側を摺動することができる第2軸受筒である第2摺動軸受筒(400)とから成り、
第2摺動軸受筒(400)の側面が、少なくとも一つの側面スリットを有し、該側面スリットの中に、少なくとも一つの球が嵌合し、
第1ガイド軸受筒(300)が、第2摺動軸受筒(400)が第1方向に摺動したときに軸の方向に少なくとも一つの球を押すために傾けられた内側表面を有することを特徴とする、上記第1に記載のツール交換装置。
第10に、
第1カップリング手段が、可撓性のフォーク(470)から成り、第2カップリング手段としての第2カップリング要素が、側面スリットを備えたスタッドから成ることを特徴とする、上記第1に記載のツール交換装置。
第11に、
第1カップリング手段が、少なくとも一つのレバー(193)から成り、アクチュエータがレバーに作用する解除リング(171)から成ることを特徴とする、上記第1に記載のツール交換装置。
第12に、
アクチュエータが、ツール受(10)とアダプタ(100)の間の留めおよびツール受(10)の保持を可能にすることによって、挿入位置も許すことを特徴とする、上記第1に記載のツール交換装置。
第13に、
アダプタ(100)とツール受(10)の間の一つまたは複数の電気接続(35)から成ることを特徴とする、上記第1〜上記第12のいずれか一つに記載のツール交換装置。
第14に、
アクチュエータが、ツール受(10)とアダプタ(100)の間の留めを可能にすることによって挿入位置も許し、電気接続の少なくとも一つが、アクチュエータが挿入位置にあるときに開いたままになるように形状決定されることを特徴とする、上記第13に記載のツール交換装置。
第15に、
少なくとも一つの整列要素(19a、19b、19c)から成ることを特徴とする、上記第1〜上記第14のいずれか一つに記載のツール交換装置。
第16に、
アダプタ(100)が出入りできる収納部に収納された複数個のツール受と、ツール受のアクチュエータ(50)に作用するための少なくとも一つの自動作動装置とから成ることを特徴とする、上記第1〜上記第15のいずれか一つに記載のツール交換装置。
第17に、
機械のアダプタ(100)に取り外し自在なツール受(10)を留める過程と、
ツール受(10)とアダプタ(100)の間に平衡接続を決定するように、アダプタ(100)に対してツール受を駆動するアクチュエータ(50)を作動させて、ツール受を施錠する過程とから成ることを特徴とする、機械にツールを連結するためのツール連結方法。
第18に、
駆動が、アダプタのスタッド内に嵌合するツール受の一対のピンによって実施されることを特徴とする、上記第17に記載の方法。
第19に、
駆動が、アダプタのスタッド内に嵌合するツール受の少なくとも一つの球によって実施されることを特徴とする、上記第17に記載の方法。
第20に、
駆動が、アダプタのスタッドに鈎を掛けるツール受の可撓性のフォークによって実施されることを特徴とする、上記第17に記載の方法。
第21に、
駆動がレバーによって実施されることを特徴とする、上記第17に記載の方法。
本発明によると、先行技術の問題を解決したツール交換装置を提供できる。
特に、本発明は、施錠操作を必要とせずにツールを保持することのできるツール交換装置を提供できる。
また、本発明は、位置決定表面の間の力が等しく分配されることを保証し、施錠力が対称軸と対称である装置を提供できる。
本発明の第1の実施態様によるツール受を示す分解斜視図である。 図1のツール受の構成部品を示す斜視図である。 図1のツール受の構成部品を示す斜視図である。 一部が組み立てられた図1のツール受を示す図である。 一部が組み立てられた図1のツール受を示す図である。 組み立てられたツール受を示す図である。 組み立てられたツール受を示す図である。 対応するアダプタを備えたツール受を示す図である。 対応するアダプタを備えたツール受を示す図である。 本発明による装置の施錠動作を示す縦断面図である。 本発明による装置の施錠動作を示す縦断面図である。 本発明による装置の施錠動作を示す縦断面図である。 本発明の他の実施態様を示す図である。 本発明の他の実施態様を示す図である。 本発明の他の実施態様を示す図である。 本発明の他の実施態様を示す図である。 コネクタの他の実施態様を示す図である。 コネクタの他の実施態様を示す図である。 コネクタの他の実施態様を示す図である。
符号の説明
10 ツール受
19a 整列ピン
19b 整列ピン
19c 整列ピン
20 本体
27 位置決定表面
27a 球
27b 球
27c 球
30 固定軸受筒
30a 部品
30b 部品
32 格納部
35 電気接点
37 開孔部
38 開孔部
40 可動内部軸受筒
40a 部品
40b 部品
47 側面スリット
50 アクチュエータ
51 欠刻
53a ピン
53b ピン
56a 板バネ
56b 板バネ
100 アダプタ
109a 孔
109b 孔
109c 孔
120 スタッド
127a 側面スリット
127b 側面スリット
128 頭部
129 分割鈎
131 位置決定表面
131a 円筒
131b 円筒
131c 円筒
171 解除リング
181 静止リング
182 バネ
193 レバー
194 端部
195 軸
300 第1ガイド軸受筒
302 窓
400 第2摺動軸受筒
430 スリット
450 ローラ
470 フォーク
476 輪郭尖端
513 平坦部分
516 偏心器
517 バネ
本発明のその他の特徴と利点は、付属の図面を参照して、非制限的な例として挙げられた、本発明の特定の実施態様の下記の説明を読むことによって明らかになるだろう。
図7および図8を参照して記載された本発明の第1の実施態様において、本発明の装置は、測定器のアームに連結されるように作られたアダプタ100と、センサまたは付属装置に連結するための取り外し自在なツール受10とから成る。
図1から図5を参照すると、ツール受10は、円筒状の本体20、固定軸受筒30および可動内部軸受筒40とから成る。
該可動内部軸受筒40は、固定軸受筒30内を摺動自在であり、固定軸受筒30と同軸のものである。
以下において、固定軸受筒30および可動内部軸受筒40の軸は、ここで通常の方向を意味し、簡略に表現することを目的として「垂直軸」と表される。
本発明の装置は、空間内の任意の方向に使用できる。
組立および加工を容易にするために、固定軸受筒30および可動内部軸受軸40のそれぞれは、有利には二つの部品30aと部品30b、部品40aと部品40bで製作することができる。
アダプタ100とツール受10の接続および取り外しは、アクチュエータ50の作用によって決定される。
この実施態様において、該アクチュエータ50は、固定軸受筒30の開孔部37および開孔部38によって定義された水平軸を中心に回転自在である。
該アクチュエータ50は、可動内部軸受筒40を、垂直に駆動することができる偏心器として用いられる。
ピン53aおよび53bは、可動内部軸受筒40内にV字形に位置づけられた二つの側面スリット47の中に格納され、側面スリット47の間を摺動することによって、ツール受10の軸に対して多少とも離れるが、固定軸受筒30と可動内部軸受筒40の共通軸と必ず直交する位置を操作することができる。
ピン53aおよび53bの端は、可動内部軸受筒40の外面を超え、固定軸受筒30の二つの格納部32内に挿入され、二本のピンの垂直走行を阻止する働きをする。
偏心器としてのアクチュエータ50の回転は、可動内部軸受筒40を軸方向に駆動し、ピン53aおよび53bの互いの方に向かう、あるいは互いに離れる運動、または二本のピンの垂直運動(通常、軸方向)のいずれかを引き起こす。
特に、この実施態様において、格納部32の形状は、−90°と0°の間の偏心器としてのアクチュエータ50の回転の最初の部分においては、ピンが互いの方に向かう、あるいは互いに離れる運動を、0°と90°の間の偏心器としてのアクチュエータ50の回転の第2の部分においては、二本のピンの垂直運動を決定するように選択される。
しかしながら、その他の構成も本発明に含まれる。
二枚の板バネ56a、56bは、ピン53a、53bが、それぞれの格納部内に自由に移動するのを防止するものである。
このようにして、軸が垂直方向に配向されていないときでも、装置はあらゆる位置で使用できる。
次に、アダプタ100とツール受10の間のカップリングを、図9〜図11を参照して説明する。
図7、図8を参照すると、アダプタ100は、円錐形の頭部128を有し、かつ、二つの側面スリット127a、127bを備えたスタッド120で構成される雄型要素から成る。
図9〜図11は、偏心器としてのアクチュエータ50の−90°、0°および90°位置に対応する配置におけるコネクタの固定部との接続におけるアダプタ100と、該アダプタ100のスタッド120を示している。
図9に示すように、−90°位置は、開放位置である。
0°から90°に偏心器としてのアクチュエータ50を回すことによって、ピン53a、ピン53bは、可動内部軸受筒40のV字形の側面スリット47によってガイドされ、固定軸受筒30の格納部32によって垂直に固定されることで、水平面内で離隔する。
ピン53a、ピン53bが、完全に離隔したとき、スタッド120は貫通して、固定軸受筒30の格納部32から自由に出ることができる。
図10に示すように、0°の中間位置において、ピン53a、ピン53bは、二枚の板バネ56a、板バネ56bの作用の下で、自由に互いにもっと近く移動できる。
しかしながら、外力の作用によって離隔することが可能であり、スタッド120を、二本のピン53a、ピン53bの間の位置に押すことができる。
スタッド120が垂直に押されたとき、円錐形の頭部128は、二つのピン53a、ピン53bがスタッド120の側面スリット127a、側面スリット127b内に嵌合するまでそれらを離して押す。
この位置で、ツール受10は、その位置に保持されるが、施錠されない。
図11の+90°位置は、施錠位置である。
いったん、ピン53a、ピン53bが、側面スリット127内に嵌合し、偏心器としてのアクチュエータ50がこの位置に回されると、可動内部軸受筒40は、接続平面に対して最大距離の位置まで出る。
この配置において、ピン53a、ピン53bは、スタッド120に軸方向の力Fをかけ、ツール受10をアダプタ100に結合させる。
アクチュエータ50が、0°の中間位置にあるとき、ツール受10はアクチュエータ50に対する作用の必要なしに、アダプタ100に簡単に留めることができる。
施錠は、ツール受10に対して、正確で反復可能な位置決めを簡単に保証するが、ツール受10を定位置に保持する必要はない。
有利には、施錠位置は、安定した施錠を保証するために、+90°より若干大きい回転角度に対応することもできる。
しかし、上述の例を、制御装置としてのアクチュエータが、必ず三つの位置−90°、0°および+90°を取らなければならないと解釈してはならない。
本発明は、異なる制御位置を有する他の実施態様も採用できる。
偏心器としてのアクチュエータは、カム、ネジ、レバー、電動もしくはエアジャッキまたはその他の既知の作動手段を採用することもできる。
図示は省略するが、スタッドをツール受の上に配置し、ピンをアダプタの上に配置して両者の位置を逆転することも可能である。
図示は省略するが、偏心器の移動は、制限手段、例えば偏心器の周辺スリットによって制限され、該偏心器内の中でピンが固定要素と結合する。
偏心器の回転は、本発明のこの実施態様において、図6に示すごとく、ネジ回しの刃または自動ツール収納部の電動アクチュエータとのカップリングが可能な欠刻51によって保証される。
しかしながら、カップリングの他の形態も可能である。
図6、図6a、図7および図8を参照すると、アダプタ100に対するツール受10の相対的位置決め精度は、可動部分の六つの球27a、球27b、球27cと、固定部分の三つの円筒131a、円筒131b、円筒131cによって保証される。
これらの要素は、六つの独立した接触点を定義し、ボイズ接続原理に従って平衡接続を構成する。
位置決定表面への配置は、数多くの実施態様に適したものであり、例えば、円筒と球の位置の交換、または円筒と球を六つの独立接触点、もしくは、平衡接続を生じさせる位置決定表面の任意の組み合わせに代えることも可能であるが、それをもって本発明の範囲を逸脱することはできない。
ツール受10と保持力Fの配分のおかげで、接続は、施錠作業を通じていっさいの捻れ、または、曲げ作用を受けずに、保持力Fは、位置決定表面の間に等しく分配される。
同じ理由で、位置決ピンである円筒131a、円筒131b、円筒131cのそれぞれにかかる力も、先行技術の装置とは異なり、軸方向に向けられる。
制御された条件下での試験によって、本発明のコネクタの位置決め再現性の向上を確認することができる。
以下の例において、本発明のこの実施態様によるコネクタと対照コネクタを比較した。
該コネクタ内では、ツール受のスタッドに直接作用する偏心器によって、施錠が達成され、そこに曲げトルクが発生する。
温度20℃に調整したそれぞれのコネクタを10回施錠し、その都度、接続面の50mm前方に位置する点を測定し、公称位置に対する距離を記録した。
マイクロメータで表した試験結果を、次表にまとめた。
Figure 0004231016
通常、ツール受10は、座標測定または機械部品検査のためのセンサあるいはトリガプローブを支えている。
送りと伝達を保証するために、ツール受10は、アダプタ100と接触するための側に、図8に示した一連の電気接点35を備えている。
接続の間、これらの電気接点35は、アダプタ100の対応する電導要素と接触する。
随意にツール受10は、その側面に、アダプタ100の対応する孔の中に嵌合する少なくとも一つの追加のピンを有する。
このピンは、誤作動防止装置の役割を果たし、単一の接続位置を許可するので、それによって位置決めの低い反復性と不正確な電気接続が回避される。
好適には、少なくとも一つの電気接点35は、ツール受10が留められるが施錠されていないときに、アダプタ100の対応する要素と接触しないように、形状や寸法が決定されている。
これによって、ツール受10の施錠欠失を検出することができる。
また、例えば、測定装置の制御プログラム内に制御命令を導入することによって、誤差測定の防止が可能になる。
施錠欠失を検出するための他の手段も、場合に応じて使用することができる。
図7および図8に示した推奨実施態様において、ツール受10は、割り出し位置を探している間に、電気接点35を保護するために、不等角度に配置された三つの整列ピン19a、整列ピン19b、整列ピン19cを備えている。
三つの整列ピン19a、整列ピン19b、整列ピン19cは、アダプタ100の対応する三つの孔109a、孔109b、孔109c内に挿入される。
他の整列手段も可能である。
好適には、雄型のスタッド120は、バネまたは弾性要素によってアダプタ100に接続される。
これによって、施錠力を制御し、公差を補正できる。
図12、図13に図示された本発明の別の実施態様によれば、ツール受10は、第1ガイド軸受筒300の中を摺動する第2摺動軸受筒400から成る。
第2摺動軸受筒400は、二つのスリット430を備え、その中に二つのローラ450が格納される。
スリット430の作用を介して、第2摺動軸受筒400は、垂直に移動するときに二つのローラ450の軸方向位置を定義する。
他方で、ローラ450から軸までの距離は、第1ガイド軸受筒300の窓302の輪郭によって決定される。
第2摺動軸受筒400が垂直に移動したとき、ピンはコネクタの軸に向かって移動し、軸方向に移動する。
この組み合わされた運動は、ツール受10をアダプタ100上にスタッド120によって保持し、該施錠することを可能にする。
該スタッド120の構造は、先に説明した第1実施態様に類似している。
スタッド120にかかる力は、ほぼ軸方向である。
変型実施態様も可能であるが、それをもって本発明の範囲を逸脱することはできない。
例えば、ローラ450をボールに代えることができるし、特定の輪郭を持った窓302を省略して、第1ガイド軸受筒300を拡幅することもできる。
この場合、第1ガイド軸受筒300の内面は、第2摺動軸受筒400が軸方向に運動するときにボールを軸の方向に押す。
図15に示した本発明の他の実施態様において、第2摺動軸受筒400は、異形な輪郭尖端476を有する可撓性フォーク470に代えられる。
図示されていない作動機構が、接触面から後退するにつれて内部の輪郭が先細りになっている第1ガイド軸受筒300の内側で、垂直にフォーク470を移動させる。
フォーク470の輪郭尖端476を、スタッド120の側面スリット127a、側面スリット127bを保持するために、そして、スタッド120によってアダプタ100の上にツール受10を施錠するためにフォーク470を垂直に移動するときに、フォーク470の尖端の軸が一緒に近くなるように移動するように選択される。
スタッド120にかかる力は、ほぼ軸方向である。
図15において、フォーク470は、二つの分岐を備えて示されているが、これは本発明を限定するものと解釈すべきではなく、いくつもの分岐を有するフォークを備えた実施態様も本発明に含まれる。
以下に、図16〜図18を参照しながら、他の実施態様について説明する。
アダプタ100は、この場合、施錠力を制御し、公差を補正する機能を有する(図示されていない)バネの上に取り付けられた分割鈎129を備えている。
ツール受10は、一端が平坦部分513で終わり、バネ517の作用を受けて自転すると同時に軸方向に摺動できる偏心器516から成る。
解錠位置(図16)で、偏心器516は、バネ517によって押され、それによってその平坦部分513を分割鈎129のスリットに対応させるために呈する。
この構成において、ツール受10は自由に出入りできる。
図17に示した構成において、二つの部分は接続されているが施錠されていない。
接続を施錠するために、図18に示したごとく、分割鈎129の中に嵌合させ、回転させて、二つの部分を結合する牽引力を働かせるために偏心器516を押す必要がある。
以下に、図14を参照して本発明の次の実施態様を説明する。
この例において、ツール受10は、軸195を中心に回転する少なくとも一つのレバー193から成る。
静止位置において、レバー193は、バネ182によって押された静止リング181の作用を介して水平位置に保持される。
解除リング171を操作することによって、レバー193が持ち上げられ、スタッド120を挿入したり、引き抜いたりすることができる。
解除リング171を正規位置に変位させることによって、レバー193の端部194は、軸方向に移動して軸に近づき、スタッド120によってツール受10をアダプタ100の上に固定し、施錠する。
スタッド120にかかる力は、ほぼ軸方向である。
有利には、本発明のコネクタは、いくつかの測定付属装置を備えた、三次元座標測定機械に用いられることになる。
このとき、コネクタのヘッド部分であるアダプタは、機械のアームに締め付けられる。
それぞれツール受を備えた付属装置は、測定機械のアームが出入りできるラック内に保管される。
このようにして、本発明のツール交換装置を備えた座標測定機械は、異なるツールまたは付属装置の使用を含む測定サイクルを自動的に遂行することができる。

Claims (2)

  1. 長手方向の軸を有すると共に、固定軸受筒(30)及び可動内部軸受筒(40)を有する、取り外し自在なツール受(10)と、
    座標測定機械に連結されるのに適したアダプタ(100)と、
    ツール受(10)とアダプタ(100)との間に取り外し自在な平衡接続を実現する、ツール受(10)とアダプタ(100)に配置された位置決定表面(27a、27b、27c、131a、131b、131c)と、
    二本のピン(53a、53b)から成る、ツール受(10)の第1カップリング手段、および、二つの側面スリット(127a、127b)を備えたスタッド(120)から成る、アダプタ(100)の第2カップリング手段と、
    第1カップリング手段または第2カップリング手段の一方を駆動するアダプタ(100)内、または、ツール受(10)内にあって、施錠位置と解錠位置を操作することができるアクチュエータとから成る、ツール交換装置であって、
    該アクチュエータが、前記可動内部軸受筒(40)を前記長手方向の軸の方向に駆動する偏心器(50)を有し、
    前記可動内部軸受筒(40)が、前記長手方向の軸に対して傾き、かつ、該軸に向かって収斂する二つの側面スリット(47)を有し、
    前記二本のピン(53a、53b)が、可動内部軸受筒(40)の二つの側面スリット(47)を各々通ることで、可動内部軸受筒(40)を貫通し、
    該貫通した二本のピン(53a、53b)の各端部が、固定軸受筒(30)の二つの格納部(32)内に挿入されており、
    第1カップリング手段および第2カップリング手段が、アクチュエータが施錠位置にあるときに平衡接続によって定義された相対位置内で、アダプタ(100)に対してツール受(10)を施錠し、
    施錠の間に、第1カップリング手段および第2カップリング手段に及ぼされる力が、ツール受(10)の軸と整列していることを特徴とする、ツール交換装置。
  2. ピン(53a、53b)可動内部軸受筒(40)の間に介在する弾性要素(56a、56b)を含むことを特徴とする、請求項に記載のツール交換装置。
JP2005076660A 2004-03-18 2005-03-17 ツール交換装置 Expired - Fee Related JP4231016B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04101125A EP1577050B1 (fr) 2004-03-18 2004-03-18 Dispositif de changement d'outils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005305636A JP2005305636A (ja) 2005-11-04
JP4231016B2 true JP4231016B2 (ja) 2009-02-25

Family

ID=34833760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005076660A Expired - Fee Related JP4231016B2 (ja) 2004-03-18 2005-03-17 ツール交換装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7282017B2 (ja)
EP (1) EP1577050B1 (ja)
JP (1) JP4231016B2 (ja)
CN (1) CN100354070C (ja)
DE (1) DE602004006600T2 (ja)
HK (1) HK1080130B (ja)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005043454B3 (de) * 2005-09-13 2007-05-03 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Wechseleinrichtung
ITBO20060336A1 (it) * 2006-05-08 2007-11-09 Marposs Spa Apparecchio di misura e controllo
EP1930687B1 (fr) 2006-12-05 2010-06-23 Hexagon Metrology AB Magasin pour machine de mesure et outil correspondant
US8516711B2 (en) * 2008-10-09 2013-08-27 Leica Geosystems Ag Device for marking or processing a surface, tool, and articulated arm
EP2194357A1 (de) 2008-12-03 2010-06-09 Leica Geosystems AG Optisches Sensorelement für eine Messmaschine, und messmaschinenseitiges Kupplungselement hierfür
DE102008064525A1 (de) * 2008-12-18 2010-07-01 Hainbuch Gmbh Spannende Technik Spanneinrichtung sowie Verfahren zum Verbinden einer Spannbacke mit einer Spanneinrichtung
EP2381212B1 (en) 2010-04-26 2018-04-25 Tesa Sa Coordinate measuring system for rotationally symmetric workpieces
EP2384851B1 (en) 2010-05-03 2018-01-03 Tesa Sa Coordinate Measuring System with rotatory adapter
DE102010020654A1 (de) 2010-05-07 2011-11-10 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Tastkopf für ein Koordinatenmessgerät zum Bestimmen von Raumkoordinaten an einem Messobjekt
DE102010026163A1 (de) * 2010-07-06 2012-01-12 Ludwig Ehrhardt Gmbh Aktive universelle Haltevorrichtung zur Halterung eines Werkstücks in einer Universalspannvorrichtung
DE102010031976A1 (de) * 2010-07-22 2012-01-26 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Ermittlung der Ankopplung von Teilen an einer Maschine
EP2629048B1 (fr) 2012-02-20 2018-10-24 Tesa Sa Palpeur
US10046465B2 (en) * 2013-06-06 2018-08-14 Seiko Epson Corporation Attaching and detaching device and robot
US9505136B1 (en) * 2013-06-24 2016-11-29 Redwood Robotics Precision assembly of robotic components
SE1451560A1 (sv) * 2014-12-17 2015-11-10 Skf Ab Coupling arrangement for an idler roll line
DE102015211950B4 (de) * 2015-06-26 2021-10-14 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Adaptereinrichtung zur Montage eines Objekts auf dem Messtisch eines Koordinatenmessgeräts
CN107015527B (zh) * 2016-01-28 2020-06-05 和硕联合科技股份有限公司 监控***
DE202017107827U1 (de) 2017-06-12 2018-01-12 Tesa Sa Dreh /Schwenkkopf für optische Messtaster, Koordinatenmesssystem und Werkzeughalter
CN108381257A (zh) * 2018-05-24 2018-08-10 吴淑霞 一种cnc加工中心用的快速换刀装置
FR3083601B1 (fr) * 2018-07-06 2020-09-18 Hexagon Metrology Sas Bras de mesure avec extremite multifonction
FR3083605B1 (fr) 2018-07-06 2020-09-18 Hexagon Metrology Sas Bras de mesure avec extremite multifonction
FR3083603B1 (fr) 2018-07-06 2020-11-20 Hexagon Metrology Sas Bras de mesure avec extremite multifonction
FR3083600B1 (fr) 2018-07-06 2020-09-18 Hexagon Metrology Sas Bras de mesure avec extremite multifonction
FR3083602B1 (fr) 2018-07-06 2020-09-18 Hexagon Metrology Sas Bras de mesure avec extremite multifonction
FR3083604B1 (fr) 2018-07-06 2020-09-18 Hexagon Metrology Sas Bras de mesure avec extremite multifonction
CN113246166B (zh) * 2021-06-17 2021-10-01 广东科佩克机器人有限公司 一种机器人末端臂及多轴机器人
DE102022110661B3 (de) 2022-05-02 2023-09-07 Carl Mahr Holding Gmbh Schnellspanneinrichtung und Spannsystem

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3151532A1 (de) * 1981-12-24 1983-07-14 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Anordnung zum automatischen wechsel von greifern
JPS58186589A (ja) * 1982-04-27 1983-10-31 富士通フアナツク株式会社 工業用ロボツトのハンド交換装置
GB8330412D0 (en) 1983-11-15 1983-12-21 Renishaw Plc Tool change apparatus
JPS60123239A (ja) * 1983-12-03 1985-07-01 Toyoda Mach Works Ltd 工具着脱装置
IT1185800B (it) * 1985-06-11 1987-11-18 D B A Spa Dispositivo per effettuare automaticamente il cambio dell utensile di misura in un macchina o in un robot di misura
DE3601225C1 (de) * 1986-01-17 1987-01-29 Komet Stahlhalter Werkzeug Wechselkopf fuer eine Werkzeugwechselvorrichtung
US4906123A (en) * 1988-03-02 1990-03-06 Wes-Tech, Inc. Quick changecoupling system for robotic attachments
CH681967A5 (ja) * 1990-08-21 1993-06-30 Planetron Ag
US5452631A (en) * 1994-04-08 1995-09-26 Kennametal Inc. Apparatus for holding a toolholder shank utilizing a rotatable cam to minimize kickback
GB9605609D0 (en) * 1996-03-16 1996-05-15 Renishaw Plc Inspection system for coordinate positioning machine
ITTO980462A1 (it) * 1998-05-29 1999-11-29 Brown & Sharpe Dea Spa Gruppo di collegamento di un attrezzo di misura ad una testa di misura atta ad essere movimentata da un robot di misura
GB2397234A (en) * 2003-01-20 2004-07-21 Armstrong Healthcare Ltd A tool holder arrangement
US6840895B2 (en) * 2003-03-12 2005-01-11 Ati Industrial Automation, Inc. Tool side robotic safety interlock

Also Published As

Publication number Publication date
HK1080130B (zh) 2008-04-25
US20050207857A1 (en) 2005-09-22
JP2005305636A (ja) 2005-11-04
HK1080130A1 (en) 2006-04-21
DE602004006600T2 (de) 2008-01-31
CN100354070C (zh) 2007-12-12
EP1577050B1 (fr) 2007-05-23
DE602004006600D1 (de) 2007-07-05
US7282017B2 (en) 2007-10-16
EP1577050A1 (fr) 2005-09-21
CN1670393A (zh) 2005-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4231016B2 (ja) ツール交換装置
EP0392660B1 (en) Probe head
CN109641350B (zh) ***式适配器、调节仪器和相关的机器人
JP5074162B2 (ja) トルクレンチを検査するための操作装置
JPH08339B2 (ja) 測定工具切換え装置
US20070164761A1 (en) Dual tip probe
US20220047352A1 (en) Support arm apparatus for supporting medical instrument
JP2006153884A (ja) プローブ用の測定ヘッド
EP1463604B1 (en) Rack and module change system
US7357384B2 (en) Orientable sample holder having a zero-point indication, for a microtome
CN219480273U (zh) 穿刺针夹持结构及手术导航定位机器人
US20020172579A1 (en) Docking device, more particularly for a probe and a tester
JP6601939B2 (ja) 測長装置
CN209734142U (zh) 一种手术机器人
CN209734145U (zh) 一种手术机器人
CN114981042A (zh) 机器人的校准装置
CN110208939B (zh) 一种载玻片夹持装置及显微镜***
CN219736419U (zh) 调节组件及检测工具
CN110208938B (zh) 一种载玻片夹持装置及显微镜***
CN214792988U (zh) 摄像头光学成像检测定位装置
JP3285553B2 (ja) めねじ有効径測定器
CN105588502A (zh) 检测装置
CN219557493U (zh) 穿刺针夹持结构及机器人末端执行器、机器人
CN112469964B (zh) 旋转探针支撑件的配件
CN216797709U (zh) 一种活检穿刺仪

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426

Effective date: 20060125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080226

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080523

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080528

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080626

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080701

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080725

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080730

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080812

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081028

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081204

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4231016

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111212

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121212

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131212

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees