JP6467040B2 - モジュラー工作機械器具受容器 - Google Patents
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Description
本出願は、2015年2月16日に出願された米国仮出願第60/116,633号の利益を主張してい
る。この出願はまた、2016年2月16日に出願された米国特許出願第15/044,178号の利益を
主張している。
定の部品で使用するように設計された工作機械器具は、通常、別の部品には使用できない。
く、様々な構成の部品を製造するために製造装置を使用することを可能にする。しかし、製造装置をある目的から他の目的に再構築するのに必要な時間と努力は、製造装置の正確さや精度を伴わずに可能な限り最小限に抑える必要がある。いくつかの設計では、工作機械器具は従来のファスナによって製造装置に接続される。他の設計では、素早く接続と取外しが可能な2部品の連結器を使用して工具を交換することができる迅速な取外し工具が
提供される。
せずに、2つの連結器部分に整列して互いに固定する構造を有する。しかしながら、多く
の迅速取外し連結器の設計は、費用がかかり、または操作が困難である。したがって、安価で操作が簡単な迅速取外し連結器が必要である。
容器である。ロック作動装置は、ロック作動装置が壁の第1の側から壁の第2の側に向かう第1の方向に係合部材を向ける第1の位置と、ロック作動装置が壁の第2の側から壁の第1の側に向かう第2の方向に係合部材を移動することを可能にする第2の位置との間で移動可
能である。第1の付勢部材は、ロック作動装置を第1の位置に向けて付勢する。ダンパー
は、ロック作動装置の第2の位置から第1の位置への動きの速度を制御する。
保持器が係合部材と係合して係合部材の第2の方向への移動を妨げる第1の位置と係合部
材の第2の方向への移動を許容する第2の位置との間で移動可能な保持器を有する。本発明のさらなる態様では、保持器を保持器の第1の位置に向かって付勢する第2の付勢部材が設けられている。
本発明の別の態様では、モジュラー工作機械器具受容器は、ロック作動装置と係合可能なレバーを含み、ロック作動装置を第1の位置から第2の位置に向かって移動させる。
ポートを有するピストンヘッドを有する。本発明の更なる態様では、ダンパーは、ロック作動装置の運動中の流体の流れを第2の位置から第1の位置に向かって少なくとも部分的に制限する弁部材を有する。本発明の更なる態様では、ダンパーピストンは、流体がピストンヘッドを通過することを可能にする第1グループの1つ以上のポートと、流体がピストンヘッドを通り過ぎることを可能にする第2グループの1つ以上のポートとを有するピストンヘッドを有する。本発明の更なる態様では、第2の位置から第1の位置に向けてロック作
動装置が運動中に、1つ以上のポートの第1のグループを通る流体は弁部材によって妨げ
られない。
位置に保持し、モジュラー工作機械器具受容器を第2の位置で解放するように動作可能で
ある。
円筒形壁に対して内向きに移動させる第2の位置との間で移動可能である。第1の付勢部材は、ピストンを第1の位置に向けて付勢する。ダンパーは、ピストンの第2の位置から第1
の位置への動きの速度を制御する。
に結合していない取外し位置(図1)と、連結器180に部分的に係合しているが連結器180
には係止されていない部分的接続位置(図2)と、受容器110と連結器180は互いに係合し
ており互いに固定された関係で係止されている連結位置(図3)との間で移動可能である
。連結器180は、モジュラー工作機械器具受容器と呼ぶこともできる。
ることができる。ベース構造102は、工作機械器具アセンブリ104のような追加構造を取り付けることが望まれる任意の構造とすることができる。一例として、ベース構造102は、
自動製造装置、例えば、機械的操作器またはロボットアームとすることができる。工作機械器具アセンブリ104は、特定の機能を実行するために必要な任意のタイプの工作機械器
具であってもよく、ロッド、ジョイント、コネクタ、連結器、フィンガ、および/または
シャベルなどのモジュラー工作機械器具を有することができる。ベース構造102および工
作機械器具アセンブリ104は、留め具106などの従来の部品を使用して、それぞれ受容器110および連結器180に接続することができる。
な1つ以上のガイド構造を設けることができる。図示の例では、テーパガイドピン112は受容器110および連結器180が接続された位置に移動されると、連結器180の対応する開口部
に受け入れられる。また、適切な連結器180が受容器110に確実に接続されるように、受容器110および連結器180のそれぞれにメカニカルコードピン114を設けることができる。
器180は、ロック位置(図5)から旋回可能なレバー116などのリリース機構を最初に操作
することによって、取外し位置に移動させることができる(図4および図6)。レバー116
が解放位置に達すると、受容器110と連結器180との間に予め確立されたロックが解除され、受容器110と連結器180とが互いに離れるように移動する。
容器ベース部分120を有する。機械コードピン114は、受容器ベース部分120に形成された
開口部122に配置される。レバー116は、受容器ベース部分120の中心に接続され、図4に
示すように、ねじりばねなどの付勢部材124によって、解放位置から図5に示す時計回り
方向に付勢されている。
ウジング130は、軸134に沿って延びることができる。軸134は、内部キャビティ132を通っ
て延びることができる。図示の例では、内部キャビティ132は実質的に円筒形であり、軸134は内部キャビティ132の中心軸である。
ベース部分120に接続可能なベース136を有する。実質的に円筒形の壁138は、ベース136から外向きに延び、内部キャビティ132を実質的に取り囲む。端部壁140は、軸線134を横切
り、ベース136の反対側の円筒形壁138から内側に延びている。
ールベアリングなどの実質的に球形の部材である。
保持器170をさらに有する。ベアリング保持器170を受容器ハウジングから離れる方向に付勢するために、バイアス要素172がベアリング保持器170に係合する。例として、付勢部材172は、圧縮ばね、皿ばね座金スタック、または圧縮可能な弾性材料のブロックとするこ
とができる。ベアリング保持器170は、受容器ハウジング130の円筒形壁138を取り囲み、
受容器ハウジング130の円筒形壁138の外径と相補的な内径を有するリング状部材の形態であってもよい。ベアリング保持器170および付勢部材172を受け入れるために、受容器ハウジング130のベース136には、チャネル142が形成されている。チャネル142は、実質的に円形であり、円筒形壁138を実質的に取り囲むことができる。
壁138に対して半径方向に延びてもよい。
グ保持器170の移動限界を規定するために、複数の支柱146が受容器の円筒形壁138から外
側に延びることができる。支柱146は、受容器ハウジング130の円筒状壁138の周囲から外
向きに延在する任意のタイプの突起であってよく、ピンまたはリッジまたはバンプなどの構造であってもよい。支柱146は、円筒形壁138に形成することができ、または円筒形壁138を貫通して形成されたネジ穴(図示せず)と支柱146のネジ係合などの任意の適切な手段によって円筒形壁138に接続することができる。したがって、ベアリング保持器170は、ベアリング保持器170がチャネル142内に配置され穴144を塞がないようにする退避位置と、ベアリング保持器が支柱146およびブロックと係合し穴144をブロックまたは閉塞する伸長位置との間で移動する。付勢部材172は、ベアリング保持具170を伸長位置に向けて付勢する。
される。支柱146は、穴144の数と等しくてもよく、支柱146の1つは、 隣接する開口144の間にそれぞれ配置されてもよい。
た圧縮ばね152によってピストン150に加えられる付勢力の影響下で、受容器ハウジング130の内部のキャビティ132内で軸134に沿って移動し、これにより152受容器ハウジング130およびピストン150を係合するようになっている。
ピストン150が動かされるときに確立される。特に、レバー116が解放位置に移動されると、レバー116がピストン150に係合して、ピストン150が係合位置から非係合位置に向かって移動するときに圧縮ばね152が圧縮される。
最大直径を有し、係合部材160と相補的であるように輪郭付けされているので、係合部材160は、ピストン150が非係合位置にあるときに受容器ハウジング130に対して内側に移動し、ピストン150の第2の係合表面159に向かって移動することができる。一例として、第2の輪郭の係合面のサイズおよび形状によって、係合部材160は、係合部材の最外部が受容器ハウジング130の内部または内部に配置されるのに十分な距離だけ受容器ハウジング130内に退避することができる。したがって、ピストン150が非係合位置にあるとき、付勢部材172によって軸受保持具170に加えられる付勢力が軸受保持具170を伸長させ、それによって、軸受保持具170は、穴144に隣接して位置され、係合部材を受容器ハウジング130の穴144に移動させる。この位置に達すると、ベアリング保持器170は、係合部材160を穴144内のそれぞれの位置に保持し、かつ、係合部材160がピストン150の第2の輪郭面159と係合する結果、保持部材160を保持部材160の対応する位置に保持する。ピストン150は、レバー116によりピストン150に力が加えられなくなった後、非係合位置に保持される。本明細書で説明するように、ピストン150の非係合位置はベアリング保持器170が退避されるまで続く。
るとき、延出位置から格納位置に移動される。連結器180は、工作機械器具アセンブリ104に接続された連結器本体181を有する。機械式コードピン114を受けるために、連結器本体181に1つ以上の開口部182を形成することができる。連結器ハウジングは、本明細書で詳
細に説明するように、連結器180を受容器110に接続するために受容器110と係合可能であ
る。連結リング190は、連結器本体181によって規定された凹部184内に受容され得る。肩
部は、凹部184内に形成され得る。
れられるように適合される。1つ以上の環状突出部196は、環状壁194から中央開口部192の半径方向中心に向かって内側に延びる。環状突出部196は、受容器110の係合部材160と係
合するように適合される。環状突出部196は、受容器ハウジング130の円筒形壁138の外径
と相補的な最小内径を有するリングを規定する。環状突出部196によって規定されるリン
グは、環状突出部196の隣接する対によって形成されるか、配置される開口部198に遮られ
、受容器110および連結器180が接続位置に移動されたときに、受容器ハウジング130の支
柱146が環状突出部196を越えて移動することを可能にする。開口部198は、スロット、ギ
ャップ、または他のタイプの開口部などの構造であってもよい。
図16に示すように、代替的な連結リング390は、中央開口部392、環状壁394、環状突出部396、および開口部398a、398b、398c、398dを含み、これらの開口部はすべて、連結リング190の対応する部分と同様であるが、開口部398b、398c、および398dは、環状壁394の周りで周方向に均一に離間していない。この不均一な周方向の間隔は、支柱146が開口部398a、398b、398cおよび398dの位置に対応して配置され、連結リング190と係合するので、誤った取り付けを防止する。図示された例では、開口部398aは開口部398bから角度θ1だけ離間しており、θ1は90度であり、開口部398aは開口部398cから角度θ1だけ離れており、開口部398aは開口部398bから角度θ1だけ離間しており、θ1は90度である。開口部398cは開口部398dから角度θ2だけ離間され、θ2は80度に等しく、開口部398bは開口部398dから角度θ3だけ離間しており、ここでθ3は100度に等しい。本明細書で使用されるように、周方向に不均一に間隔を置いて配置されるとは、少なくとも1つの隣接する対の開口部398a-dの間の角度間隔が、中央開口部392の半径中心部に対して測定したとき、少なくとも1つの他の隣接する対の開口部398a-dの間の角度間隔と同じではないことを意味する。
器リング190の中央開口192に入る。連結器リング190は軸受保持器170に係合し、これにより連結器180が受容器110に向けて移動する間、移動軸受保持器170をその延伸された位置
から退避位置まで移動させる。軸受保持器170がもはや穴144に隣接して配置されなくなると、圧縮ばね152の付勢力がピストンを受容器ハウジング130から下方に離れるように動かせる。ピストン150の第2係合面159と係合部材160との係合によって、係合部材160が開口144を通って受容器ハウジング130の外側に押し付けられる。図5に示すように、これにより係合部材160が連結器リング190の環状突出部196に係合した状態で、係合部材160がピストン150の第1係合面158と係合することにより保持される。前述したように、連結器180を受容器110に対して係合を解放させるために、レバー116を解放位置に移動させて、圧縮ばね152を圧縮する。これによって、軸受保持器と、係合部材160が受容器ハウジング130内に自由に移動すると、受容器110に対して連結器180を係合位置から離れるように付勢する付勢部材172の影響下において、環状突出部196のくさび形の輪郭によって係合部材160に加えられるカム作用に応答して、係合部材160が受容器ハウジング130に移動する。
グ216は、中空の円筒形部材であってもよく、ダンパシリンダと呼ばれてもよい。流体は
、内部空間217内に配置され、内部空間217内のピストンヘッド214の軸方向移動に抵抗す
る。一実施形態では、流体は気体である。別の実施例では、流体は油のような液体である
。ダンパハウジング216は、閉鎖端部および開放端部を有する。シールアセンブリは、ダ
ンパハウジング216の開放端に配置される。シールアセンブリは、開口220を有するシール本体218を有する。ピストンロッド212は、開口を通って延びる。シールアセンブリはまた、第1シールリング222および第2シールリング224を有する。第1シールリング222は、ダンパハウジング216およびシール本体218と係合する。第2シールリングは、シール本体218およびピストンロッド212と係合し、保持リング226によってシール本体上に保持される。
れによってバイアス要素152を圧縮した後、ピストン150を受容器ハウジング130の方に動
かすと、ピストン150とレバー116は直ちにロック位置に戻ることはない。代わりに、ピストン150の受容器ハウジング130からの移動は、付勢部材152によって加えられる力および
ピストンヘッド214のポートの構成によって決定される速度でゆっくりと生じる。結果と
して、レバー116は、連結器180が受容器110から取り外されている間に解放位置に手動で
保持されてもよい。代わりに、レバー116が解放位置に移動された後、連結器180が移動可能になるまでピストン150は、係合部材160を連結器リング190に再係合させる。この間、
連結器180は、細長いフック188および細長いフランジ118によって受容器110に対して支持されることができる。
さい程度に、受容器ハウジング130に向かってピストン150を移動させないように構成することができる。例えば、第1のグループのポート230は、第2のグループのポート232からの1つ以上のポートよりも小さい凝集領域を有する1以上のポートを含む。第2のグループのポートをブロックするために弁部材234が設けられ、ダンパー210のピストンロッド212は
、ピストン150が受容器ハウジング130から離れる動きに応答して動く。これによって流体の流れる速度を遅くし、ピストン150を遅くする。弁部材234は、ピストンが受容器ハウジングに向かって移動するとき、第2のグループのポート232は塞がないので、この方向への制限を減らす。例えば、弁部材234は、ピストンロッド212の周囲に延在するゴム製フラップであってもよく、ピストンヘッド214に着座し、保持リング236によって適所に保持される。流体がピストンヘッド214の弁部材234が設けられている側部から流れ、弁部材234は
第2のグループのポート232を覆い、流体は第1のグループのポート230を通ってピストンヘッド214を通過するが、第2のグループのポート232は通過しない。第2のグループのポート232は、弁部材234によって閉塞されるが、第1のグループのポート230は、弁部材234によって閉塞されない。流体が弁ヘッド214の弁部材234とは反対側から流れるとき、弁部材234は、第2のグループのポート232を開くために流体圧力によってピストンヘッド214から離れて移動し、流体は第1のグループのポート230および第2のグループのポート232を通ってピストンヘッド214を通過する。なぜなら、第1のグループのポート230および第2のグループのポート232は弁部材234によって閉塞されないからである。
ける。細長いフック188が細長いフランジ118と係合した後、連結器180の連結器リング190は、軸受保持器170と係合し、軸受保持器170を受容器ハウジング130のチャネル142内に圧縮させることによって移動させる結合リング190が係合部材160を通過すると、係合部材160は、圧縮ばね152によって受容器ハウジング130から離れる方向に付勢されたピストン150によって外側に押し出される。係合部材160は、ピストン150によって係合部材160に加えられた力によって連結器リング190の内部と係合し、連結器180を受容器110にロックする。
Claims (12)
- モジュラー工作機械器具受容器であって、
壁を貫通するポートを有する前記壁と、
前記ポートに移動可能に配置された係合部材と、
前記壁の第1の側に配置されたロック作動装置と、
前記ロック作動装置を第1の位置に向けて付勢する第1の付勢部材と、
前記ロック作動装置の第2の位置から第1の位置に向かう動きの速度を制御するダンパーと、を有し、
前記ロック作動装置が、前記壁の第1の側から第2の側に規定された第1の方向に前記係
合部材を押し付ける第1の位置と、前記壁の第2の側から壁の第1の側に規定された第2の方向に移動することを許容する第2の位置との間で移動可能である、モジュラー工作機械器
具受容器。 - 前記壁の前記第2の側に位置する保持器であって、前記係合部材と係合して第2の方向への係合部材の移動を妨げる第1の位置と、前記係合部材の第2の位置への移動を許容する第2の位置との間で移動可能な保持器を更に有する請求項1に記載のモジュラー工作機械器
具受容器。 - 前記保持器を前記保持器の第1の位置に向かって付勢する第2の付勢部材を更に有する請求項2に記載のモジュラー工作機械器具受容器。
- 前記壁が円筒形である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のモジュラー工作機械器具受容器。
- 前記保持器がリングである、請求項4に記載のモジュラー工作機械器具受容器。
- 前記ロック作動装置は、ピストンであることを特徴とする請求項5に記載のモジュラー
工作機械器具受容器。 - 前記係合部材は、球形であることを特徴とする請求項5に記載のモジュラー工作機械器
具受容器。 - ロック作動装置と係合してロック作動装置を第1の位置から第2の位置に向かって移動させるレバーを更に有する請求項1〜7のいずれか一項に記載のモジュラー工作機械器具受容器。
- 前記ダンパーは、ダンパーハウジングと、前記ダンパーハウジング内に配置されたダンパーピストンと、前記ダンパーハウジング内に配置された流体とを有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載のモジュラー工作機械器具受容器。
- 前記ダンパーピストンは、流体がピストンヘッドを通過することを可能にする1つ以上
のポートを有する前記ピストンヘッドと、前記ロック作動装置の運動中の流体の流れを少なくとも部分的に制限する弁部材とを有する、請求項9に記載のモジュラー工作機械器具受容器。 - 前記ダンパーピストンは、流体が前記ピストンヘッドを通り過ぎることを可能にする第1のグループの1つ以上のポートを有するピストンヘッドと、前記流体が前記ピストンヘッドを通過することを可能にする第2グループの1つ以上のポートと、前記第2の位置から前
記第1の位置に向かう前記ロック作動装置の運動中に前記第2のグループの1つ以上のポー
トを通る流体の流れを妨げる弁部材とを備え、前記第1のグループの1つ以上のポートを通る流体の流れは、前記ロック作動装置が前記第2の位置から前記第1の位置に向かって移動する間に、前記弁部材によって妨げられない請求項10に記載のモジュラー工作機械器具受容器。 - 前記係合部材は、前記第1の位置でモジュラー工作機械器具受容器との係合を保持し、
前記モジュラー工作機械器具受容器を前記第2の位置に解放するように動作可能である、
請求項1〜11のいずれか一項に記載のモジュラー工作機械器具受容器。
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