JP4195437B2 - ロボットに自動的にツールを取り付けおよび取り外しする装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロボットアームを有するロボットに自動的にツールを取り付けおよび取り外しするための装置に関する。

ロボットアームに取り付けられるツールは、使用されるツールのタイプ、またはその特性を変化させるために、あるいは単純に摩耗したツールを新たなものと置き換えるために、定期的に交換されなければならない。

本発明に係るツールのタイプは、ツール、特にブラシおよび砥石車を回転させるピンに取り付けるための軸方向穴を備えている。

当分野技術状態は、種々のタイプのツールが、ロボットアームに自動的に取り付けるための位置にツールをセンタリングするために、下側端部がＶ字状部分で終端するスライド上に保管されている。スライドの下側端部は、ツール取り付け穴の位置を決定するためのセンサを支持している。

ツールの各タイプについて、部分的に摩耗したツールを載せて取り出すためのステーションも存在し、このステーションも、部分的に摩耗したツールが存在するか否か、およびその位置の情報を提供するセンサを有している。

この既知の方法は、次のようないくつかの不具合を有している。
・４５°傾斜しているスライドは、１０個ほどのツールを各々支持することができるように、相対的に長く、対応する載置ステーションと一緒にロボットのまわりの比較的大容積の空間をとる。
・各タイプのツールについて５個または６個のセンサが使用され、これは、１０個のタイプについて、合計で５０個から６０個のセンサに達する。各センサは、ロボットの入力に連結されているから、ロボットは、入力／出力拡張ボードを有する必要があり、これは、とても高価である（典型的には２０００ユーロ）。
・ツールがブラシであるとき、これらは、可撓性のために、大なり小なり変形し、スライドの端部におけるＶ字形状部分上の支持物は、ロボットアーム上にこれらが自動的に取り付けられるのを可能とすべく、これらを正確に配置するのにいつも十分であるとは限らない。この場合、自動的な取り付け動作が失敗し、操作者が介入しなければならなくなる。

ロボットの動作時間を考察すれば、ツールの交換を待つのに使われる時間が、使用時間以上であり、該時間は、研磨用ブラシについて約６分間であり、操作者は、ロボットにおける加工プログラムを開始した後、戻って、彼のワークステーションで手動操作を実行しなければならない。

本発明のねらいの１つは、これらの不都合を克服することである。

このために、本発明は、ロボットに自動的にツールを取り付け（装着）および取り外しする装置であって、複数の同一のツールを保管する手段と、ロボットに自動的に取り付けるための位置にツールをセンタリングする手段とを備えており、各ツールは、ロボットに設けられた回転ピンに取り付けるための軸方向穴（オリフィス）を備えており、保管手段が、ツールの積み重ねを支持するための支持面と、積み重ねのツールの軸方向穴に係合する軸方向に移動可能な円柱状のロッドからなるツールの積み重ねをセンタリングするための手段とを備えてなり、支持面は、円柱状センタリングロッドを押し戻すことによって支持面の穴および積み重ねの最下方のツールの軸方向穴にピンが係合され、そのツールを保管手段から取り除くために前記長穴内で横方向に移動され得るように、前記ピンが通過し、ツールの積み重ねの軸上に位置し、支持面の縁部に長穴（スロット）によって接続された穴を備えている、装置を提案している。

本発明による装置においては、積み重ねられたツールは、（ブラシの場合には）可撓性のためのこれらのツールのいかなる変形にも関係なく、軸方向穴に係合されるロッドを用いて支持面上に正確にセンタリングされる。そのような正確なセンタリングは、ロボット上での自動的な取り付けの失敗のおそれを除去する。さらに、鉛直方向の積み重ねにおけるツールの保管は、本装置がロボットの周囲により少ない空間をとることを意味する。

本発明の特徴によれば、ツールのための支持面は、ツール積み重ね方向にスライドするように取り付けられており、その移動を検出するためのセンサ、および第１の支持面の下方に配置され実質的に同一の形状を有する、ツールのための第２の支持面と協働するように取り付けられる。第１の支持面の可動性は、第１にピン上におけるツールの存在をチェックし、第２に保管手段におけるツールの存在をチェックし、そして最後に、部分的に摩耗したツールを第１および第２の支持面間に収容するために空間を作ることを可能とし、センサもまた、この収容空間内における部分的に摩耗したツールの存在をチェックすることを可能とする。

本発明による装置においては、第１の支持面の移動を検出するための単一のセンサは、ツールが回転ピン上に正しく取り付けられたか否か、保管手段内に新たなツールがあるか否か、そして２つの支持面の間に部分的に摩耗したツールがあるか否かについて、ロボットに情報を与えるのに十分である。

本発明による１０個ほどの装置が、ロボットのまわりに配置されているとき、１０個の対応するセンサが、最後に入力・出力拡張ボードを有する必要性なしにロボットに連結され得る。このことは、結果としてかなりのコスト節約になる。

本発明は、また、本発明による装置を実行することによって、ロボットアームのようなロボットに自動的にツールを取り付けおよび取り外しする方法であって、
・ロボットのピンを、ツールの積み重ねの軸上の所定の位置にもってくることと、
・センタリングロッドを押し戻すことによって、積み重ねの最下方のツールの軸方向穴に係合させるべく、ピンを軸方向に移動させることと、
・保管手段からツールを分離すべく、ツールの積み重ねから離れる方向にピンを移動させることと
からなる方法を提供する。

本発明による方法は、また、部分的に摩耗したツールを取り外し、並びに、部分的に摩耗したツールを取り出す（取り戻す）ことを可能とし、
・ツールを第１の支持面の下にもってくることと、
・ピンに取り付けられたツールを用いてツールのための第１の支持面を押し、第１の支持面がツールのための第２の支持面から離れるように移動させることと、
・支持面に平行な方向にピンを移動させて、ツールをそれらの支持面間にもってくることと、
・部分的に摩耗したツールを取り外して、このツールを２つの支持面間に残すように、ツールの積み重ねから離れる向きで軸方向にピンを移動させることと、
からなる。

さらに、予め設定されメモリに記憶された、空間におけるピンの少数の位置のみが、新たなツールおよび部分的に摩耗したツールを自動的に取り付けおよび取り外しするためにロボットアームの移動をプログラムするのに必要とされる。

本発明の他の利点および特徴は、添付された図面を参照して、非限定の例によって与えられた、以下の説明を読むことにより明確になるであろう。

まず、図１を参照すれば、これは、本発明による装置の１つの実施の形態を概略的に示している。

装置は、本質的にブラシまたは砥石車のような新たなツールの保管場所を意図しており、ツールを回転させるためのピンを有するロボットアーム上でのこれらのツールの自動的な取り付けおよび取り外しを可能にするべく設計されている。

装置は、適切な手段によって床または壁に固定されている鉛直の支柱１を備える保管手段を備えており、該支柱には、支柱１から同一方向に延び、本発明の装置に保管されることが意図されるツールの直径よりも小さく、これらのツールが取り付けられなければならないロボットアームのピンの直径よりも大きい距離だけ互いに分離された、２つの平行アーム４を備えるフォークの形状にて水平支持体３が固定状態に取り付けられており、以下においてより明確に理解されるであろう。

他の支持体５は、やはりフォーク形状とされ、固定支持体３上で鉛直支柱１に鉛直方向にスライドするように取り付けられており、鉛直支柱１側のそれらの端部において横バー７によって一緒に連結された２つの平行アーム６を備えている。

水平アーム６は、固定支持面３のアーム４を分離しているのと実質的に等しい距離だけ分離されており、それらは、鉛直支柱１から遠い側においてアーム４を超えて突出するように、アーム４よりも長い。

第１の支持面５の横バー７は、鉛直支柱１の対応する面に固締されまたは面上に形成されて、第２の固定支持面３から上方に延びる鉛直レール８上で、スライドするように案内される。

第１の支持面５は、図２以降に示されるように、ツール１０の積み重ね（スタック）を支持すべく設計されており、これらのツールは同一で、鉛直方向に上下に積み重ねられていて、積み重ねの中の最も下のツールは、ロボットアームのピンに取り付けられることを可能とするこれらのツールの軸方向穴が、第２の固定支持面３の２つのアーム４の間と、第１の支持面５の２つのアーム６の間となるようにして、それ自体が第２の固定支持面３の２つのアーム４の上に載置されている、支持体５の２つのアーム６上に載置されている。

本発明による装置は、第１の支持面５上に積み重ねられたツールをセンタリングするための手段をも備えており、これらのセンタリング手段は、第１の支持面５の上方に延び、その上端において、支柱１の鉛直レール８上で平行移動（並進運動）するように案内されている水平アーム１２によって支えられている、鉛直円柱ロッド１１を備えている。

スペーサまたはウェッジを形成する鉛直バー１３は、水平アーム１２から第１の支持面５の横バー７に向かって下方に延び、円柱ロッド１１の下側端部が、その最も下の部位において、第１の支持面５のアーム６の上面と実質的に同一面にとなるようにして、アーム１２の下方への移動を限定する。

円柱ロッド１１の直径は、後者のツールがロッド１１の軸上に正確にセンタリングされて積み重ねられるように、ツール１０の軸方向穴の直径よりも若干小さい。このセンタリングの精度は、例えば約１から２ミリメートルとする。

本発明による装置は、この数はもっと多くても良く、センタリングロッド１１の長さおよび第２の固定支持面３の上の鉛直支柱１の対応する寸法によって決定されるけれども、図示される例においては４個のツール１０の積み重ねを、第１の支持面５上に保管することを可能とする。

第１の支持面５上に積み重ねられたツール１０は、この実施の形態において、新たなツールである。

図２から図５は、これらのツールの１つをロボットアームがどのようにとるかを概略的に示している。

図２において、ツール１０を取り付け、回転するためのピン１５を有するロボットのロボットアーム１６は、ピン１５が鉛直方向上方向きに方向付けられ、ツール１０をセンタリングするためにロッド１１の軸と位置合わせ（アライン）されるようにして、固定支持体３の下にもたらされる。

ツール１０は、その下端が積み重ねの最も下のツール１０の下側と同一面となるように、ロッド１１が挿通するそれらの軸方向穴によって、第１の支持面５上に正確にセンタリングされた積み重ねを形成する。

次の工程においては、図３に示されるように、ロボットアーム１６は、ピン１５の上端が支持体３および５の水平アームの間に係合し、積み重ねの最も下のツール１０の軸方向穴の内側とするために、鉛直方向上向きに移動される。この位置において、本発明による装置のセンタリングロッド１１は、ピン１５の上端によって上方に押し戻され、そしてロッド１１の底端は、積み重ねの最も下のツール１０と積み重ねにおけるそのすぐ上のツールとの間の境界面に位置する。

ピン１５は、ツール１０の厚みと等しい上端からの距離に環状リップ１７を有している。図３の位置において、この環状リップ１７は、ツール１０の下側を押し、ピン１５の端部は、積み重ねの最も下の２個のツール１０の間の境界面位置にある。

図４に示されるように、続く工程は、ピン１５の端部に取り付けられた（装着された）ツール１０を積み重ねから取り除くべく、支持体３および５のアームに平行な方向に水平にロボットアーム１６を動かすことを含む。このツールが取り除かれたので、センタリングロッド１１は、ピン１５上に取り付けられたツール１０から解放され、そして第１の支持面５と同一の面まで後退し、図５に示されるように、積み重ねに残ったツール１０は、ロッド１１によって依然としてセンタリングされたまま、第１の支持面５上に降下移動する。

図６および図７を参照して説明される次のような方法で、ピン１５の端部においてツール１０の存在をチェックすることが可能となる。

図６において、ロボットアーム１６は、下方向きに移動しており、そして本発明による装置に対して、ピン１５に取り付けられたツール１０が第１の支持面５のアーム６の自由端の下にあり、これらの自由端が、既に述べたように、第２の固定支持面３のアーム４の自由端を越えて突出している状態をもたらしている。

ロボットアームは、図７に示されているように、上方へ移動される。もしも、ツール１０が、実際に、ピン１５の端部に取り付けられているならば、このツールは、アーム６の端部の下側を押圧し、支持体５を固定支持体３から離して上方に移動させる。この移動は、この目的のために鉛直支柱１上に取り付けられ、図１に見られるセンサ１８によって検出され得る。これは、第１にロボットアームのピン１５上におけるツール１０の存在を確認し、そして次に、ロボットアーム１６が図２から図５に示されたツールを使うための操作を実行するときに、少なくとも１つの新たなツールが本発明による装置に保管されていることをも確認する。

もしも、ロボットアームのピン１５上にツール１０が存在していなければ、ピンの上端は、後者のツールを上昇させることなく、支持体５のアーム６の間に移動し、そして支持体５に関連するセンサは、後者のツールの上方への移動を検出しない。このことは、本発明による装置は、ロボットアームが図２から図５に示される動きを行ったとき、ツール１０が持っていないことを確認し、そして装置は操作者へ警告するための信号を発生する。

部分的にのみ摩損している場合で、ロボットアームのピン１５上に取り付けられたツールが、取り外さなければならないとき、それは本発明による装置に戻され、次のような図６から図９を参照して説明される方法で保管する。

図６および図７に示される最初の２つの工程は、ちょうど上に説明した通りであり、ロボットアーム１６は、支持体５のアームの自由端の下方に部分的に摩耗したツール１０’をもたらし、それからツール１０’が支持体５のアームを支え、後者のアームを上方へ押して、それを固定支持体３からツール１０’の厚みよりも大きな距離だけ離れるように移動させる。

図８に示される、次の工程は、ツール１０’を実質的にセンタリングロッド１１の軸上で、しかも支持体３と５の間に導くべく、ロボットアーム１６を水平方向に移動させる。ロボットアーム１６は、支持体３と５の間に保持されるツール１０’の中心穴からピン１５の上端を取り出すべく、鉛直方向下方に向かって移動される。

今、部分的に摩耗したツールを、支持体５上に積み重ねられた新たなツールと混合させることなく、本発明による装置内に戻すことが可能である。

この部分的に摩耗したツール１０’は、支持体５に積み重ねられた新たなツール１０よりも優先してロボットアーム１６によって取り出し得るように設計されている。

このことは、図１０から図１３に示される手順に従ってなされる。図１０において、ロボットアーム１６は、ピン１５が鉛直方向上方向きに方向付けられ、ツール１０をセンタリングするためにロッド１１に位置合わせされるようにして、固定支持体３の下方にもたらされる。

図１１に示される、次の工程において、ロボットアーム１６は、ピン１５の上端が支持体５の水平アームの間に係合し、部分的に摩耗したツール１０’の軸方向穴の内側になるようにして、鉛直方向上方向きに移動される。ロボットアーム１６は、保管手段からこのツールの取り出しを容易にするために、ツール１０’を用いて支持体５を若干上方へ移動するであろう。

図１２に示されるように、次の工程は、ピン１５の端部に取り付けられたツール１０’を取り外すために支持体３および５のアームに平行な方向に水平にロボットアーム１６を移動させることを含む。

そのとき、図６および図７を参照して上述されたのと同様の方法でピン１５の端部において、ツール１０’の存在をチェックすることが可能である。

ツール１０の自動的な取り付けおよび取り外しのためにロボットアーム１６の動きをプログラムするために、空間におけるピン１５の位置が決定され、メモリ内に記憶され得ることが望ましい。

ちょうど６個の位置が決定および記憶される必要があり、これらが図１４に示されていて、３個の低位置２１、２２および２３と３個の高位置２４、２５および２６を備え、長方形経路の全体に分布され、対をなして鉛直方向に位置合わせされる。これら６個の位置は、上述された技術的操作の実行のためにロボットアームの全ての動きをプログラムすることを可能とさせる。

したがって、新たなツール１０または部分的に摩耗したツール１０’をピン１５上に取り付けるるために、上記ピンは２１、２６および２４の場所を通過するであろう。

ピン１５上のツール１０の存在をチェックするために、上記ピンは位置２２および２５を通過するであろう。

最後に、ピン１５上に取り付けられた部分的に摩耗したツール１０’を取り外すために、上記ピンは、位置２２、２５、２６および２１を通過するであろう。

さらに、図１４は、ロッド１１の降下を限定する鉛直バー１３が、水平アーム１２とレール８または支柱１に固定されたストッパ２７の間に取り付けられた、実施の形態を示している。

図１５および図１６は、本発明による装置と共に使用され得るピンのタイプを示している。

その端部において、円柱ピン１５は、そこにツール１０を固定するための手段が取り付けられた環状リップ１７を備え、ピン１５の軸に対して径方向に互いに対向して配置された少なくとも２つのジョー３１を備えており、好ましくは、環状リップ１７の周囲に１２０°で配置された３個のジョー３１を備えている。

ジョー３１は、クランプすることによってツール１０が固定されるのを可能にするために、ジョー３１を横方向に離れさせるピン１５の端部において、軸方向に移動可能な円錐台形（フラストコニカル）部材３２の周りに配置される。

各ジョーは、ツールの軸方向穴に挿入するための円柱状縁部３３、およびそれを経由してツールに対して接する環状リップ３４を有している。

円錐台形部材３２は、その端面に形成された軸方向スタッド３５を有し、このスタッドは、図１５および図１６に示されるように場合によっては丸められている。このスタッド３５は、ピン１５のロッド１１との位置合わせを改善すべくロッド１１の下側端面における、小さな円錐形の軸方向キャビティ３６に係合すべく設計されている。

図１７は、保管手段において積み重ねからツール１０を取り除くのを容易にするための手段を示している。この図においては、ロッド１１は管状であり、その下側端部に、ロッド１１のベース４１上に取り付けられ、可撓性ダクト４２を介して供給を受ける、例えば空気式の、マイクロラム４０を備えている。マイクロラムのピストンロッド４３は、ロッド１１の径方向穴４４を通して延び、マイクロラム４０が供給を受けたとき、後者のロッド１１から外方へ向かって突出する。マクロラム４０における圧力が解放されると、ピストンロッド４３は、センタリングロッド１１の内側に引っ込む。マイクロラム４０の位置は、ピストンロッド４３が、ロッド１１が低位置にあるときに、積み重ね内の最後から２番目のツールと同一面となるように、ロッド１１の軸に沿って決定される。このマイクロラム機能は、以下に説明される通りである。

図１８において、ツール１０を取り付け、回転するためのピン１５を支えるロボットのロボットアーム１６は、ピン１５が鉛直方向上方向きに方向付けられ、ツール１０のセンタリングのためにロッド１１の軸と位置合わせされるようにして、固定支持体３の下方に導かれる。

マイクロラムが供給を受けると、ピストンロッド４３が径方向に出現し、ロッド１１の積み重ねの最後から２番目のツールをロックする。

図１９に示される、次の工程においては、ロボットアーム１６は、ピン１５の上端が支持体３および５の水平アームの間に係合され、積み重ねの最も下のツール１０の軸方向穴の内側になるように、鉛直方向上方向きに移動される。この位置において、本発明による装置のセンタリングロッド１１は、ピン１５の上端によって上方向きに押し戻されており、積み重ねの最後から２番目のツール１０を、ピン１５上に取り付けられた最後のツール１０から軸方向に離れるように移動させるべく、上げている。

図２０に示されているように、次の工程は、ピン１５上に取り付けられた最も下のツール１０を積み重ねから取り除くべく、支持アーム３および５に平行な方向に水平にロボットアーム１６を移動させることを含む。このツール１０が取り除かれる際、積み重ね内の最後から２番目のツールに対して摩擦することはなく、ロッド１１およびマイクロラム４０によってそこから取り出される。次に、ロッド１１が降り戻って、図２１に示されているように、マイクロラム４０における圧力が解放され、ツールの積み重ねが自由にされ、図２２に示されるように、支持体５の上に降りて戻る。

変形の実施の形態（図示せず）では、センタリングロッド１１が、水平アーム１２上で、ロッド１１およびアーム１２に直交する水平軸のまわりを旋回するように取り付けられるため、取り外しが（例えば、せん断ピンによって設定される）所定の値よりも大きな力をロッド１１に作用させるとき、最も下のツール１０が積み重ねから取り除かれるにつれてその軸のまわりで旋回され得る。したがって、ロッド１１が偶発的に引き抜かれるのを防止することも可能である。センサのような手段が、ロッド１１の旋回が操作者に対して警告するアラームをトリガするように設けられる。

本発明による装置の概略斜視図である。 ツールが取り付けられるときの本発明による装置の動作を示す概略側面図である。 ツールが取り付けられるときの本発明による装置の動作を示す概略側面図である。 ツールが取り付けられるときの本発明による装置の動作を示す概略側面図である。 ツールが取り付けられるときの本発明による装置の動作を示す概略側面図である。 部分的に摩耗したツールが取り外されるときの本発明による装置の動作を示す概略側面図である。 部分的に摩耗したツールが取り外されるときの本発明による装置の動作を示す概略側面図である。 部分的に摩耗したツールが取り外されるときの本発明による装置の動作を示す概略側面図である。 部分的に摩耗したツールが取り外されるときの本発明による装置の動作を示す概略側面図である。 部分的に摩耗したツールが取り付けられるときの本発明による装置の動作を示す概略側面図である。 部分的に摩耗したツールが取り付けられるときの本発明による装置の動作を示す概略側面図である。 部分的に摩耗したツールが取り付けられるときの本発明による装置の動作を示す概略側面図である。 部分的に摩耗したツールが取り付けられるときの本発明による装置の動作を示す概略側面図である。 本発明による方法におけるロボットのピンのプログラムされた経路を定義する位置を概略図である。 本発明による装置の、ロボットのピンとセンタリング手段に対する位置合わせのための手段を例示する概略図である。 本発明による装置の、ロボットのピンとセンタリング手段に対する位置合わせのための手段を例示する概略図である。 本発明による装置のセンタリング手段の一部の軸方向断面における拡大された概略図である。 ツールが取り付けられるときの本発明による装置であって、図１７のシステムを有する装置の動作を示す概略側面図である。 ツールが取り付けられるときの本発明による装置であって、図１７のシステムを有する装置の動作を示す概略側面図である。 ツールが取り付けられるときの本発明による装置であって、図１７のシステムを有する装置の動作を示す概略側面図である。 ツールが取り付けられるときの本発明による装置であって、図１７のシステムを有する装置の動作を示す概略側面図である。 ツールが取り付けられるときの本発明による装置であって、図１７のシステムを有する装置の動作を示す概略側面図である。

符号の説明

１ 鉛直支柱
３ 水平支持体（面）
４、６ 平行アーム
５ 支持体（面）
７ 横バー
８ 鉛直レール
１０、１０’ ツール
１１ 鉛直円柱ロッド
１２ 水平アーム
１３ 鉛直バー
１５ ピン
１６ ロボットアーム
１７ 環状リップ
３１ ジョー
３２ 円錐台形部材
３３ 円柱状縁部
３５ スタッド
３６ キャビティ
４０ マイクロラム
４２ 可撓性ダクト
４３ ピストンロッド

Claims (15)

1. ロボット（１６）に自動的にツール（１０）を取り付けおよび取り外しする装置であって、複数の同一のツール（１０）を保管すると共に、ロボット（１６）に自動的に取り付けるための位置にツール（１０）をセンタリングする保管手段（１）を備えており、各ツール（１０）は、ロボット（１６）に設けられた回転ピン（１５）に取り付けるための軸方向穴を備えており、保管手段が、ツール（１０）の積み重ねを支持するための第１の支持面（５）と、ツール（１０）の積み重ねをセンタリングするためのセンタリング手段とを備えており、該センタリング手段は、積み重ねのツール（１０）の軸方向穴に係合する軸方向に移動可能な円柱ロッド（１１）からなり、前記第１の支持面（５）は、前記回転ピン（１５）が通過し、第１の支持面（５）の縁部につながった第１の長穴を備えており、回転ピン（１５）が、円柱ロッド（１１）を押し戻しながら、前記第１の支持面（５）の第１の長穴および積み重ねの最下方のツール（１０）の軸方向穴に係合することができるように、それから、前記第１の長穴内を横方向に移動して前記最下方のツール（１０）を保管手段から取り除くことができるようになっている、前記装置。
2. 円柱ロッド（１１）は、第１の支持面（５）に対して軸方向移動するように案内され、該ロッドの第１の支持面（５）へ向かう移動が、ストッパ手段（１３）によって制限されている、請求項１に記載の装置。
3. ストッパ手段（１３）が、円柱ロッド（１１）を支承する水平アーム（１２）と第１の支持面（５）との間に配置されたスペーサまたはウェッジを備える、請求項２に記載の装置。
4. 第１の支持面（５）は、ツール（１０）の積み重ね方向にスライドするように取り付けられており、ツール（１０）の積み重ねから離れる方向への該第１の支持面（５）の移動を制限する第２の支持面（３）と協働する、請求項１に記載の装置。
5. 保管手段（１）は、第１の支持面（５）と平行で該第１の支持面（５）の下に配置され、部分的に摩損したツール（１０’）を保管するための収容空間を前記第１の支持面（５）と一緒に画定する第２の支持面（３）を備えており、この第２の支持面（３）は、回転ピン（１５）が通過し、第２の支持面（３）の縁部につながった第２の長穴を備えており、第１の支持面（５）の第１の長穴および第２の支持面（３）の第２の長穴が、実質的に同一で位置合わせされている、請求項４に記載の装置。
6. 第２の支持面（３）に対する第１の支持面（５）の動きを検出するセンサ（１８）を備える、請求項５に記載の装置。
7. ツール（１０）がブラシまたは砥石車である、請求項１に記載の装置。
8. 円柱ロッド（１１）の下側端部が、前記回転ピン（１５）の端部上にセンタリングするための手段（３６）を備える、請求項１に記載の装置。
9. 円柱ロッド（１１）は、積み重ねの最下方の２つのツール（１０）の間で係合すべく設計され、空気ラムによって移動される径方向フィンガ（４３）を備える、請求項１に記載の装置。
10. 円柱ロッド（１１）は、該円柱ロッド（１１）および水平アーム（１２）に対して直交する水平軸のまわりで該水平アーム上を旋回するように取り付けられている、請求項１に記載の装置。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置を実行することにより、ロボット（１６）に自動的にツール（１０）を取り付けおよび取り外しする方法であって、
    ａ）ロボット（１６）の回転ピン（１５）を、ツール（１０）の積み重ねの軸（６）上の所定の位置にもってくること、
    ｂ）回転ピン（１５）を、円柱ロッド（１１）を押し戻しながら積み重ねの最下方のツール（１０）の軸方向穴に係合させるように、前記軸（６）に沿って移動させること、および
    ｃ）保管手段からツール（１０）を分離するように、ツール（１０）の積み重ねから離れる方向に回転ピン（１５）を移動させること
    からなる、前記方法。
12. 回転ピン（１５）に取り付けられた、部分的に摩耗したツール（１０’）を載せるために、
    ｄ）前記ツール（１０’）を第１の支持面（５）の下にもってくること、
    ｅ）前記回転ピン（１５）に取り付けられたツール（１０’）を用いて第１の支持面（５）を押し、該第１の支持面（５）を第２の支持面（３）から離れるように移動させること、
    ｆ）第１および第２の支持面（５、３）に対して平行な方向に回転ピン（１５）を移動させ、前記ツール（１０’）を前記第１および第２の支持面（５、３）間にもってくること、および
    ｇ）前記ツール（１０’）を取り外して該ツール（１０’）を第１および第２の支持面（５、３）間に残すように、ツール（１０）の積み重ねから離れる方へ回転ピン（１５）を軸方向移動させること
    からなる、請求項１１に記載の方法。
13. 部分的に摩耗したツール（１０’）を回収するために、
    ｈ）第１および第２の支持面（５、３）の下の所定の位置にロボット（１６）の回転ピン（１５）をもってくること、
    ｉ）回転ピン（１５）を軸（６）の方向に移動させて、前記ツール（１０’）に係合させること、および
    ｊ）第１および第２の支持面（５、３）から前記ツール（１０’）を分離すべく、第１および第２の支持面（５、３）に平行な方向に回転ピン（１５）を移動させること
    からなる、請求項１２に記載の方法。
14. 回転ピン（１５）上におけるツール（１０）の存在をチェックするために、ロボット（１６）の回転ピン（１５）上に取り付けられた前記ツール（１０）を用いて、第１の支持面（５）を移動させ、センサ（１８）を用いてこの移動を検出することからなる、請求項１１に記載の方法。
15. 自動的にツール（１０）を取り付けおよび取り外しするためのロボット（１６）の移動をプログラムするように、空間における回転ピン（１５）の６個の位置が決定されてメモリに記憶されており、該６個の位置は、長方形の経路にわたって分布され、対ごとに鉛直方向に位置合わせされた、同一面における３個の高位置（２４、２５、２６）と同一面における３個の低位置（２１、２２、２３）であり、
    回転ピン（１５）にツール（１０）を取り付け、回転ピン（１５）上のツール（１０）の存在をチェックし、ツール（１０）を支持する第１および第２の支持面（５、３）間に部分的に摩耗したツール（１０’）を載せて回収するために、前記回転ピン（１５）をそれらの位置を通過させて移動させることからなる、請求項１１に記載の方法。

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