JP7366560B2 - 産業用マニピュレータ用のダブテールツールチェンジャー - Google Patents

Description

本発明は、産業用マニピュレータのロボットアームにツール（ＥＯＡＴ、アームエンドツーリング（Ｅｎｄ ｏｆ Ａｒｍ Ｔｏｏｌｉｎｇ））を拘束するために用いられるタイプのダブテールツールチェンジャーに関する。

産業オートメーションの分野において、ロボットマニピュレータの使用（例えば、操作されるか機械加工されるピースに動作するためにツールが結合できる電動関節アーム）は周知である。必要に応じて、ツールは、操作される物体をつかむグリッパーとすることができる（ペンチ、パンチ、吸着盤など）。

多くの場合、マニピュレータは、交換可能なツールをマウントするように設計されている。この場合、各々のマニピュレータへのツールの機能的な接続のためのメカニカルインタフェースとして作動する装置が、一般に使用される。これらのツールチェンジャーは、英語の頭字語”ｑｕｉｃｋ ｃｈａｎｇｅｒ”によって特定される。

原則として、ツールチェンジャーは、ロボットアームに固定できる第１の部分と、ツールに固定できる第２の部分とを含む。第１の部分と第２の部分とは、可逆的に互いに拘束できる。すなわち、これらの２つの部分の結合は、ツールが、ロボットアームにつなぎ留められること、および、それからリリースされることを可能にする。

これらの装置は、ツールとマニピュレータとの適切な結合を保証するだけでなく、オペレータに対して、できるだけ迅速でリスクがないツール交換を可能にし、また、ロボットアームが作動中であるときにツールが誤ってリリースされないことを保証する。

特別なタイプのツールチェンジャーは、いわゆるダブテールツールチェンジャーからなり、２つのプレート、すなわち、ロボットアームに拘束されるための第１のプレート（従ってロボット側プレートと規定される）と、ツールに拘束されるための第２のプレート（従って、ツール側プレートと規定される）とを含む。ツール側プレートは、蟻継ぎ断面（ｄｏｖｅｔａｉｌ ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ）を有する。ロボット側プレートは、ツール側プレートの断面に対して実質的に相補的な断面を有する。特別には、ロボット側プレートは、縦挿入方向に沿って挿入面をスライドすることによってツール側プレートを挿入できるポケットを規定する。

換言すれば、２つのプレートは、対になった形状を有する。
簡潔にするために、以下では、ロボット側プレートを第１のプレートと呼び、ツール側プレートを第２のプレートと呼ぶこととする。

２つのプレート間の形状の結合のおかげで、第２のプレートは、縦挿入方向に対して横の方向に移動することによっては第１のプレートを解放できず、挿入面に沿ってスライドすることによって第１のプレートを係合および解放することだけが可能である。

より詳細には、第２のプレートが第１のプレートに拘束されず、従ってツールがロボットアームに拘束されない「開放（ｏｐｅｎ）」として規定される状態、第２のプレートが第１のプレートへ挿入されるがロックされず、従って各々のツールと共に滑り出ることができる「中間（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）」として規定される状態、および、第２のプレートが第１のプレートに挿入され、ロック手段によって一体となる「ロックされた（ｌｏｃｋｅｄ）」として規定される状態を特定できる。ロック状態は、ロボットアームに正しくロックされたツールに対応する。

例えば、ＵＳ特許出願第２００３／０１７５０７５はダブテールツールチェンジャーについて記載しており、そのダブテールツールチェンジャーでは、２つのプレートは、ツールチェンジャーが中間状態にあるとき（すなわち第２のプレートが第１のプレートに挿入されるとき）、対向する歯のセットを第１のプレートおよび第２のプレートに設けることによって互いにロックされる。第１のプレートの適切な推力手段が駆動される場合、これらは第２のプレートに側面推力を加え、それによって、ツールチェンジャーがロック状態となるように、２つの歯のセットを互いに係合させる。このソリューションは最適なロックを保証するが、第１のプレートに第２のプレートを挿入するときに、２つのプレート間の大きなクリアランスを必要とする欠点を含んでいる。さらに、２つの歯のセットの係合は、第１のプレートに対する第２のプレートの縦位置の調整を最小にする。

ＡＳＳ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ ＧｍｂＨのカタログ９／２０１５（１２ページ）は、「ＳＷＭ」と呼ばれるダブテールツールチェンジャーについて記載している（ｈｔｔｐ：／／ａｓｓ－ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ．ｃｏｍ／ｋａｔａｌｏｇ／ｅｎｇｌｉｓｈ＿ｎｅｗ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ＃ｐ＝Ｕ１）。この装置は、第１のプレートに置かれたロッククランプであって、ロッククランプが第２のプレートに圧力をかけない後方位置と、ロッククランプが第２のプレートにかける圧力が第１のプレートに第２のプレートをロックするのに充分である前方位置との間で移動可能であるロッククランプをサイドに含む。

ほとんどすべてのダブテールツールチェンジャーは、ロッククランプを備える。通常、クランプは、オペレータによって使用できる調整ハンドルによって操作される。クランプは互いに独立しており、従って、調整ハンドルも互いに独立して使用でき、その結果、次の主な欠点をもたらす。オペレータは、急いだり不注意であったりするために、両方のロッククランプを締めずに、２本の調整ハンドルのうちの１つだけを操作することがある。その結果、ツールチェンジャーはロック状態になるが、第２のプレートは、第１のプレートに安全にロックされない。実際、１つのクランプでは、ロックしておく第２のプレートに充分な圧力をかけないかもしれない。第２のプレートは、非常に速く移動できるロボットアームの移動のせいで、第１のプレートから滑り出る可能性がある。この状況は、第２のプレートおよびそれにつなぎ留められたツールが誤って解放されること（ロボットアームのまわりで働くオペレータにとって明らかな安全上の問題を伴う）を引き起こしうる。

従って、本発明の目的は、製造および使用が容易であり、いかなる使用条件でも第２のプレートが第１のプレートに有効にロックされることを保証するダブテールツールチェンジャーを提供することである。

特別には、この発明の目的は、第２のプレートのロック手段が２本の異なる調整ハンドルの使用を必要としないダブテールツールチェンジャーを提供することである。
従って、本発明は、請求項１に記載のダブテールツールチェンジャーに関する。特別には、前記ツールチェンジャーは、外部ハンドリングシステム（ロボットアームなど）に拘束されるための第１のプレート（ロボット側）と、ツールに拘束されるための第２のプレート（ツール側）とを含む。好ましくは、前記第２のプレートは、前記第１のプレート中で規定されたポケットに、縦挿入方向に沿って挿入できる。前記第１および第２のプレートは、相補的且つ対になった断面形状を有し、蟻継ぎ結合（ｄｏｖｅｔａｉｌｅｄ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）を規定する。

前記ツールチェンジャーは、前記第１のプレートの前記ポケットに前記第２のプレートをロックするためのロック手段をさらに含む。そして、前記ロック手段は、前記第２のプレートに推力を加え且つ前記第１のプレートからの前記第２のプレートの解放を防止するロック位置と、前記第２のプレートを前記第１のプレートから分離できるアンロック位置との間で、好ましくは前記縦挿入方向に対して横の方向に移動可能な少なくとも１つ（好ましくは１つだけ）のフローティングエレメントを含む。

有利には、前記ロック手段は、前記フローティング部材を前記ロック位置に移動させるために、前記対応するフローティング部材に推力を加える機能を有する少なくとも１つの推力エレメントを含む。前記推力エレメントは、ユーザによって加えられた同じ力に応じて、すべて一緒に（別々にまたは選択的にではなく）、第１の方向（好ましくは第１の縦方向）に沿って変位されうる。換言すれば、前記推力エレメントは好ましくは、前記第１のプレートへの前記第２のプレートの挿入方向に平行な方向に沿って変位される。前記推力エレメントは、前記フローティングエレメントの横位置が前記推力エレメントの縦位置に一義的に依存するように、前記フローティングエレメントに結合される。

このソリューションが有する重要な利点は、すべての推力エレメントに１つの力を同時に働かせることによって、前記第２のプレートを前記第１のプレートにロックできることである。従って、既知の技術とは異なり、ユーザは、複数の調整ハンドルを操作する必要がなく、ユーザは、１つの力ですべての推力エレメントを駆動し、それによってフローティングエレメント（または複数の場合には複数のフローティングエレメント）をまとめてロック位置へ押す。

好ましくは、それぞれのフローティングエレメントの、前記各々のロック位置に向かう前記移動は、バネまたは同等の弾性エレメントによって反発される。
好ましい実施形態において、前記ツールチェンジャーは、前記第１のプレートの少なくとも半分の長さに沿って（より好ましくは、前記第１のプレートの対応する側面全体に沿って）延びる単一のフローティングエレメントを備える。この場合、単一のフローティングエレメントは、ユーザによってすべてをまとめて操作できる１つ以上の推力エレメントによって駆動される。

好ましくは、前記ツールチェンジャーは、前記推力エレメント（または前記複数の推力エレメント）を前記フローティングエレメントに作用させる力を加えるために、前記ユーザによって正確に移動させることができる駆動レバー（ａｃｔｉｖａｔｉｎｇ ｌｅｖｅｒ）を含む。特別には、前記駆動レバーは、前記ユーザによって、前記少なくとも１つのフローティングエレメントの前記ロック位置に対応する第１の縦位置に前記少なくとも１つの推力エレメントを保持するロック位置と、前記少なくとも１つのフローティングエレメントの前記アンロック位置に対応する第２の縦位置に前記少なくとも１つの推力エレメントを保持するアンロック位置との間で移動可能である。

好ましくは、前記駆動レバーは、前記推力エレメントまたは前記複数の推力エレメントを駆動するカムプロファイル（例えば不可逆タイプ）を有する。
第１の実施形態において、前記推力エレメントは、各々の斜面に沿って、前記フローティングエレメントに当接している。この実施形態では、２つの斜面を備えるフローティングエレメントが１つだけ存在し、且つ、２つの推力エレメントが存在し、それぞれの推力エレメントは、前記フローティングエレメントの対応する斜面に沿った推力エレメントの斜面のスライドによって２つの推力エレメントが互いに近づくようにまたは離れるように縦に移動するように配置された斜面を有する。

好ましくは、この第１の実施形態において、前記ユーザによって前記駆動レバーに与えられた位置に応じて、前記２つの推力エレメントは、互いに近づくようにまたは離れるように移動しうる。前記駆動レバーが前記ロック位置にあるとき、前記推力エレメントは各々の近接位置にあり且つ前記フローティングエレメントは前記ロック位置にある。前記駆動レバーがアンロック位置にあるとき、前記推力エレメントは各々の離間した位置にあり且つ前記フローティングエレメントは前記アンロック位置にある。

好ましくは、この第１の実施形態において、前記２つの推力エレメントは、前記縦挿入方向に平行に、少なくとも１つのロッド（好ましくは２つのロッド）に、スライド式に且つ縦方向にマウントされる。例えば、少なくとも１つのバネまたは同等の弾性エレメントが、前記ロッドに取り付けられ且つ前記２つの推力エレメント間に置かれる。前記バネは、その圧縮によって、前記２つの推力エレメントが近づくにつれて、それらの移動に反発する。

第２の実施形態では、単一の斜面を有する推力エレメントが１つだけ存在する。この実施形態においても、前記推力エレメントは前記フローティングエレメントに当接する。
前記推力エレメントは、縦方向に移動し、その斜面が前記フローティングエレメントの前記斜面に沿うようにスライドする。前記推力エレメントは、前記第１のプレートの前記停止サイドに近づくようにまたはそれから離れるように縦方向に移動する。

この実施形態では、前記推力エレメントは、前記ユーザによって前記アクチュエーティングレバー（ａｃｔｕａｔｉｎｇ ｌｅｖｅｒ）に与えられた位置に応じて移動する。前記アクチュエーティングレバーが前記ロック位置にあるとき、前記推力エレメントは前記第１のプレートの前記停止サイドの近接位置にあり且つ前記フローティングエレメントは前記ロック位置にある。前記駆動レバーが前記アンロック位置にあるとき、前記推力エレメントは前記停止サイドに対して遠い位置にあり且つ前記フローティングエレメントは前記各々のアンロック位置にある。

好ましくは、少なくとも１つのバネまたは同等の弾性エレメントは、前記推力エレメントが前記停止サイドに近づくにつれてその移動に反発する。
好ましくは、すべての実施形態において、スライダが、前記アクチュエーティングレバーと前記推力エレメントとの間に配置される。前記スライダは、バネまたはエラストマーエレメントのような１つ以上の弾性エレメントによって反発される。好ましくは、前記スライダは、前記推力エレメント中の対向する溝の中でスライドする。前記アクチュエーティングレバーは、好ましくは対になったころがり面で、前記スライダに当接する。

第３の実施形態において、前記推力エレメント（好ましくは１つだけ）は、前記フローティングエレメントに当接しないが、前記推力エレメントの縦の変位が前記フローティングエレメントの横の移動に変換されることを可能にする少なくとも１つのジョイント（好ましくは２つのジョイント）によって前記フローティングエレメントに接続される。実際には、前記フローティングエレメント、前記推力エレメントおよび前記２つのジョイントは一緒に、前記第１のプレートの停止サイドに近づくまたはそれから離れる縦の移動が前記第２のプレートに近づくようにまたはそれから離れるように移動する前記フローティングエレメントの横の変位に変換される四節回転機構を形成する。

第４の実施形態において、前記推力エレメントは、前記第１のプレートの前記停止サイドに配置され、前記第２のプレートの前記第１のプレートへの前記縦挿入方向に対して横方向に移動可能であり、それによって、前記第１のプレートの左側に近づくかまたはそれから離れる。

前記推力エレメントは、前記第１のプレートの右側に配置された前記フローティングエレメントに関節型レバーによって接続され、その結果、前記推力エレメントの横移動によって、前記ロックエレメントは、前記第２のプレートに近づくようにまたはそれから離れるように横方向に移動する。

好ましくは、すべての実施形態において、前記フローティングエレメントは、前記フローティングエレメントが前記ロック位置にあるときに前記第２のプレートのエッジを引っ掛けることができるフック端を有する固いまたは柔軟な歯を備える。

好ましくは、すべての実施形態は、前記駆動レバーの位置を検知し、対応する信号を外部制御ユニットに送るセンサを備える。例えば、センサは磁気タイプである。
記載されたすべての実施形態は、単一の駆動レバーのただ１つの移動によってユーザが第２のプレートを第１のプレートにロックすることを可能にする。これは、従来のソリューションとは異なり、安全性が改善されることを可能にし、それによって、マニピュレータから誤ってツールをリリースするリスクを減らす。

さらに、本発明によるツールチェンジャーは、既知の技術によるソリューションに対して、使用がより容易であり、駆動に要する時間がより短い。

本発明のさらなる特性および利点は、添付の図面を参照して、好ましいが排他的でない、例示のためだけに示され限定的ではない実施形態についての以下の記載を読むことによってより明らかになるであろう。
既知の技術分野によるダブテールツールチェンジャーの等角図である。 本発明によるダブテールツールチェンジャーの第１の実施形態の等角図である。 図２に示されたツールチェンジャーの分解斜視図である。 図２に示されたツールチェンジャーの平面図（一部断面図）である。 第１の使用構成における、図２に示されたツールチェンジャーの平面図である。 図５に示す第１の使用構成における、図２に示されたツールチェンジャーの断面図である。 第２の使用構成における、図２に示されたツールチェンジャーの平面図である。 図７に示す第２の使用構成における、図２に示されたツールチェンジャーの断面図である。 本発明によるツールチェンジャーの第２の実施形態の分解斜視図である。 図９に示されたツールチェンジャーの平面図（一部断面図）である。 図９に示されたツールチェンジャーの詳細の斜視図である。 図９に示されたツールチェンジャーの、第１の構成における詳細の斜視図である。 図９に示されたツールチェンジャーの、第２の構成における詳細の斜視図である。 本発明に従って示されたツールチェンジャーの第３の実施形態の、第２の使用構成における平面図である。 図１４に示されたツールチェンジャーの、第１の使用構成における平面図（一部断面図）である。

図１は、既知の技術による典型的なソリューション１００を示し、ソリューション１００は、ロボットアームに固定されるための第１のプレート１０１と、ツール（グリッパーまたは１組のツールなど）を支持するための第２のプレート１０２とを含む。

第２のプレート１０２は、蟻継ぎ断面を有し（すなわち先細りのサイドを有し）、第１のプレート１０１に部分的に挿入されて示されている。挿入は、点線矢印によって示される縦方向に行われる。第１のプレート１０１は、肩として機能する左サイド１０３、完全に挿入されたときに第２のプレート１０２が当接する停止エレメント１０４、および、共に右サイド（すなわち左サイド１０３の反対）に位置する２つのロッククランプ１０５および１０６を備える。

プレート１０１およびそのアタッチメント１０３～１０６はポケットを規定し、第２のプレート１０２をそれに挿入することおよびそれから引き出すことができる。第２のプレート１０２と、第１のプレート１０１およびそのアタッチメント１０３～１０６によって規定されるポケットとは、対になる且つ相補的な形状を有する。

２つのクランプ１０５および１０６は、第２のプレート１０２の第１のプレート１０１への挿入方向に垂直な方向に沿って移動させることができる。特別には、２つのクランプ１０５および１０６は、前方位置（クランプが第２のプレート１０２を押してその位置を固定する）と、後方位置（第２のプレート１０２に圧力を加えず、第１のプレート１０１を自由に解放する）との間で交互に動くことができる。

２つのクランプ１０５および１０６は、ネジに連動する調整ハンドル１０７および１０８によって手動で操作される。
上述したように、ハンドル１０７および１０８は、独立に操作される。従って、クランプ１０５または１０６を、第２のプレート１０２が解放される後方位置にクランプ１０６または１０５の他方が残っているときに、第２のプレート１０２がロックされる前方位置に移動できる。

図２～図８は、第１のプレート２および第２のプレート３を含む、本発明によるツールチェンジャー１の第１の実施形態を示す。
図２に示されるように、第１のプレート２は、左サイド４、右サイド（すなわち左サイド４に対して反対サイド）のフローティングエレメント５、および、第２のプレート３が挿入されるリアサイドの反対のフロントサイドを有し、フロントサイドは、それに拘束された停止エレメント１６を有する。そして、フローティングエレメント５は、プレート２に面する左サイドと、反対の右サイドとを有する。フローティングエレメント５の左サイドには、第１のプレート２の右サイドに対して相補的な形状を有する溝がある。

第１のプレート２、左サイド４、フローティングエレメント５および停止エレメント１６は、点線矢印で示される縦方向に従って第２のプレート３が挿入されるポケットを画定する。第２のプレート３は、左サイド４、プレート２およびフローティングエレメント５によって規定される断面に対して相補的な蟻継ぎ断面を有する。

図３を検討すれば分かるように、フローティングエレメント５は、断面に２つのプロファイルを有する。すなわち、第１のプレート２の右サイドが受け入れられる溝のような形状の第１のプロファイル、および、第２のプレート３の蟻継ぎ形状（ｄｏｖｅｔａｉｌ ｓｈａｐｅｄ）の（すなわち先細りの）断面に対して実質的に相補的な第２の傾斜プロファイルである。

フローティングエレメント５の右サイドには、２つの斜面５１，５２、すなわち互いに平行ではなく且つ第１のプレート２の左サイドおよび右サイドに対して平行ではない２つの表面が存在する。

この第１の実施形態では、フローティングエレメント５の２つの斜面５１，５２のうちの１つと相互作用するための斜面６１，７１をそれぞれが備える２つの推力ブロック６，７が存在する。特別には、推力ブロック６，７の斜面６１，７１は、フローティングエレメント５の対応する斜面５１，５２と対になっており、それらの上をスライドするためのものである。フローティングエレメント５および推力ブロック６，７は、ロック装置の構成部品であり、符号２１によってまとめて表される。

より詳細に説明するように、フローティングエレメント５は、斜面６１，７１と斜面５１，５２との相互作用によって、推力ブロック６，７によって常に加えられる推力に応じて、第１のプレート２に近づくようにおよびそれから離れるように移動できる。

第１のプレート２の右サイドは、対応するバネ５ａ～５ｄを備える少なくとも２つのガイドピン４ａ～４ｄ（好ましくは図に示されるように４つのガイドピン）を一緒に、第１のプレート２の右サイドにあり且つ第２のプレート３の挿入方向に垂直であるブラインド穴４１ａ～４１ｄに挿入することによって収容することを可能にする。それぞれのガイドピン４ａ～４ｄは、これらのブラインド穴４１ａ～４１ｄのうちの１つに部分的に挿入され、一端が部分的にフローティングエレメント５に向かって突出している。バネ５ａ～５ｄは、ガイドピン４ａ～４ｄとブラインド穴４１ａ～４１ｄの底との間に置かれ、各々の軸に沿ったガイドピン４ａ～４ｄの変位に反発するように設計されている。

上述したようにフローティングエレメント５が変位するときにスライド式にフローティングエレメント５をガイドするように（すなわちフローティングエレメント５が第１のプレート２に近づくようにまたはそれから離れるように変位するように）、フローティングエレメント５に面するガイドピン４ａ～４ｄの端は、フローティングエレメント５の左サイドにある専用の穴にスライド式に挿入される。換言すれば、フローティングエレメント５は、ガイドピン４ａ～４ｄに取り付けられ、その上を移動可能である。この拘束および移動が可能であるということから、エレメント５はフローティングと呼ばれる。

フローティングエレメント５は、フローティングエレメント５の左サイドから突出し且つフック端１３ａを備える、図５および７に示される固い歯１３を備える。歯１３はフローティングエレメント５の一部であり、第１のプレート２に近づくようにまたはそれから離れるように移動する。第２のプレート３が第１のプレート２に挿入され且つフローティングエレメント５が前者に当接するとき、端１３ａは第２のプレート３を引っ掛け、それが、点線矢印によって示される方向と逆方向に沿って縦方向にリリースされるかもしれないことを防止する
図３に戻って、推力ブロック６，７の両方は、少なくとも１つのロッド（好ましくは２つのロッド１４ａ，１４ｂ）にスライド式にマウントされることが分かる。特別には、ロッド１４ａ，１４ｂは、推力ブロック６，７の穴を貫通し、それぞれのロッド１４ａ，１４ｂは２つの推力ブロック６，７の間で共有される。ロッド１４ａ，１４ｂは、第２のプレート３の挿入方向に平行である。さらに、２つの推力ブロック６，７の間には、少なくとも１つの弾性エレメント（例えばバネなど）が存在する。示された例において、２つのバネ１７ａ，１７ｂは、それぞれ、ロッド１４ａ，１４ｂのうちの１つに取り付けられる。

ツールチェンジャー１が正しくマウントされる場合、駆動で加えられた力によってバネ１７ａ，１７ｂの力に打ち克って互いに近づくように移動するように、および、バネ１７ａ，１７ｂ自体によって加えられた推力によって互いから離れるように移動するように、２つの推力ブロック６，７は、第１の（実質的に縦の）方向に沿ってロッド１４ａ，１４ｂに沿って両方向に交互に移動可能である。

推力ブロック６，７が滑り出ることを防止するストップナットのネジ止めを可能にするように、２つのロッド１４ａ，１４ｂの端はネジ切りされている。
推力ブロック６，７はさらに、好ましくは図３および４に示される鍔付頭ネジ（ｃｏｌｌａｒ ｓｃｒｅｗ）８ａ，８ｂによって、フローティング方式で第１のプレート２に接続される。鍔付頭ネジ８ａ，８ｂは、第１のプレート２の右サイドにある対応するシート（ｓｅａｔ）８１ａ，８１ｂとかみ合うネジ切りされた端部と、ネジ切りされた端部と鍔との間にあり且つ第１のプレート２の横面に対して平行にフローティングエレメント５を貫通するねじ切りされていない部分とを有する。推力ブロック６，７にあり且つ鍔付頭ネジ８ａ，８ｂが貫通するシートは、上記のように前記ロッド１４ａ，１４ｂに沿って推力ブロック６，７が移動可能なように、ロッド１４ａ，１４ｂに対して平行（すなわち第２のプレート３の挿入方向に平行）な方向に延びるスロット８２ａ，８２ｂである。

推力ブロック７は、図に示されるように、カムプロファイル１０とピン２３におけるピボット点とを含む駆動レバー９に接している。
図３に示されるように、ピン２３は、ロッド１４ａ，１４ｂの端にネジ止めされる２つの肩１１ａ，１１ｂによって支持される。

図５および図７に注目して、アクチュエーティングレバー９と推力ブロック７とは、ピン２３に近い表面１５ａとピン２３から遠い表面１５ｂとを有するカムプロファイル１０に沿って相互作用することが分かる。近いおよび遠いという語句は、肩１１ａ，１１ｂを貫通する軸に対する、表面１５ａ，１５ｂの位置を表す。

カムプロファイル１０は、表面１５ａに沿ってまたは表面１５ｂに沿って、推力ブロック７と相互作用できる。
ロッド１４ａ，１４ｂに沿って互いに近づくようにまたは離れるように交互に移動する推力ブロック６，７の上記特徴は、推力ブロック７と相互作用する界面に対してカムプロファイル１０の表面１５ａ，１５ｂが所定の時にとる位置に依存する。カムプロファイル１０の表面１５ａが推力ブロック７と接する場合、ロッド１４ａ，１４ｂ上をスライドすることによって、推力ブロック６，７は互いから離れるように移動する。カムプロファイル１０の表面１５ｂが推力ブロック７と接する場合、ロッド１４ａ，１４ｂ上をスライドすることによって、推力ブロック６，７は互いに近づくように移動する。

これは、ロッド１４ａ，１４ｂ上の推力ブロック６，７が利用可能な空間は、推力ブロック７と相互作用するカムプロファイル１０の表面に応じて変化する、という事実による。

特別には、図５に示されるように、推力ブロック７が、ピン２３から遠いカムプロファイル１０の表面１５ｂと相互作用する場合、推力ブロック６，７が利用可能なロッド１４ａ，１４ｂに沿った空間が減少し、その結果、推力ブロック６，７は互いに近づくように移動する。反対に、図７に示されるように、カムプロファイル１０の表面１５ａが推力ブロック７と相互作用する場合、推力ブロック６，７が利用可能なロッド１４ａ，１４ｂに沿った空間が増大し、その結果、バネ１７ａ，１７ｂによって加えられた推力によって推力ブロック６，７は離れるように移動する。

ツールチェンジャー１の第１の実施形態の動作は単純であり、図５～図８を参照して以下に説明する。
第２のプレート３が第１のプレート２にあるポケットに、点線矢印によって示された方向で停止エレメント１６に当接するまで挿入されたとき、アクチュエーティングレバー９はオペレータによって保持され、ロック位置へ動かされて第２のプレート３を第１のプレート２にロックする。

アクチュエーティングレバー９に位置するカムプロファイル１０は、オペレータによって操作された場合だけ、アクチュエーティングレバー９がアンロック状態からロック状態に、および逆にスイッチできるように、形作られている（すなわち、それは不可逆タイプのプロファイルである）。

図５および図６に示されるように、第２のプレート３を第１のプレート２に拘束するために、オペレータは矢印によって示される方向にアクチュエーティングレバー９を押し、それをロック位置（すなわち、点線矢印によって示される第２のプレート３の挿入方向に平行）に置く。

このように、カムプロファイル１０は、その表面１５ｂに沿って推力ブロック７と相互作用し、それによって、各々の矢印によって示されるように、ロッド１４ａ，１４ｂに沿って互いに近づくように推力ブロック６，７を変位させる。推力ブロック６，７（第１のプレート２に対してフローティングとなるようにマウントされる）が、互いに近づくように変位されるときに、それらは、推力ブロック６，７の斜面６１，７１とフローティングエレメント５の斜面５１，５２との間のスライドする相互作用によってフローティングエレメント５に推力を加え、その結果、フローティングエレメント５は第１のプレート２に近づくように（対応する矢印によって示される方向に対して垂直に）移動する。

そして、フローティングエレメント５は、その左サイド（つまり第２のプレート３に接するサイド）が図６に示されるｙ軸に対して距離ｄに位置するように、バネ４ａ～４ｄの反発力に打ち克って第１のプレート２に近づくように変位される。示される例において、この距離ｄは１１７ｍｍである。ｙ軸から距離ｄに位置するフローティングエレメント５は、第２のプレート３が第１のプレート２に対してロックされるように且つ滑り出ることがないように、第２のプレート３に推力を加える。

フローティングエレメント５が第２のプレート３に対してこのロック位置にあるとき、歯１３の端１３ａは、第２のプレート３のリアサイド（すなわち、停止エレメント１６に当接するように移動するサイドとは反対のサイド）に接しており、点線矢印によって示される方向とは反対の方向に第２のプレートが引き出されることを防止する。

フローティングエレメント５は、第２のプレート３を第１のプレート２に拘束するただ１つのロック装置であり、アクチュエーティングレバー９がロック位置に置かれた後にだけ、そのロック動作が起る。

第２のプレート３は、第１のプレート２にしっかりと拘束され、オペレータがアンロック位置へアクチュエーティングレバー９を動かしたときにだけ分離でき、換言すれば、オペレータによって加えられる力は、アクチュエーティングレバー９をアンロック位置に動かして第２のプレート３を第１のプレート２から分離可能にするために必要とされる。

図７および図８に示されるアンロック位置にアクチュエーティングレバー９が動かされるとき、それは、ピン２３を貫通する軸に近いカムプロファイル１０の表面１５ａに沿って推力ブロック７に接し、バネ１７ａ，１７ｂによって推力ブロック６，７に加えられる力およびバネ４ａ～４ｄによってフローティングエレメント５に加えられる力に反発する推力を加えない。従って、推力ブロック６，７は、各々の斜面６１，７１のそれぞれがフローティングエレメント５の斜面５１，５２のうちの１つの上をスライドするように、図７の各々の矢印の方向に、互いから離れるように移動する。

アクチュエーティングレバー９がアンロック位置に押し込まれるとき、フローティングエレメント５は、第２のプレート３の挿入方向に対して垂直の方向に離れるように移動し、ｙ軸（図８）に対して左エッジが距離Ｄ（図に示される例においては１１９ｍｍ、すなわち上記距離ｄよりも２ｍｍ長い）にある位置をとる。

フローティングエレメント５がｙ軸に対してこの距離Ｄに位置するとき、すなわち、それが第２のプレート３に対してアンロック位置にあるとき、歯１３の端１３ａは、第２のプレート３のリアサイドに接しておらず、その結果、オペレータがそれを、点線矢印の方向とは反対の縦方向に引き出すかもしれないことを妨げない。

フローティングエレメント５を第１のプレート２から離れるように移動させることによって、第２のプレート３を、第１のプレート２から確かにアンロックして、第１のプレート２から、点線矢印の方向とは反対の縦方向に引き出すことができる。

上記のツールチェンジャー１の、フローティングエレメント５および推力ブロック６～７を含むロック装置２１とアクチュエーティングレバー９とは、共に、市販のツールチェンジャー装置（例えば図１に示される装置）を改装するために使用できる。この目的のために、ロック装置２１およびアクチュエーティングレバー９は、既知の技術によるツールチェンジャーのロック手段（図１に示される例において、対応する別個の調整ハンドル１０７および１０８によって操作される２つの分離したクランプ１０５および１０６からなる）に取って代わる。

本発明１の第１の実施形態は、図２～図８に示される実施形態および対応する記載に限定されない。本発明の第１の実施形態は、図に示された実施形態と同等のバリエーションを含んでもよい。

例えば、バリエーションは、逆の動きを得るために、図２～図８に示される角度とは逆の角度によって推力ブロック６，７の斜面を整えることを含む。逆の傾きを備える斜面６１，７１を用いることによって、駆動レバー９のロック位置およびアンロック位置が逆になるが、装置の動作は概念的には変わらない。

図９～図１３は、第１のプレート２’および第２のプレート３を含む、本発明による、ツールチェンジャー１’の第２の実施形態を示す。
図９および図１０に注目すると、前述した第１の実施形態１と同様に、第１のプレート２’は、左サイド４’、サイド４’の反対の右サイド１０’、および、点線矢印によって示される方向に第２のプレート３が挿入されるサイドの反対の停止サイド１２’を含むことが分かる。

第１のプレート２’の右サイド１０’には、フローティングエレメント５’、推力シート６’およびカバー７’を含み、全体として参照符号８’によって表されるロック装置が存在する。

フローティングエレメント５’は、第２のプレート３が第１のプレート２’に挿入されるときに、第２のプレート３の蟻継ぎ断面に実質的に相補的なプロファイルに沿って、その左サイドで第２のプレート３に接し、左サイドの反対の右サイドで推力シート６’に接する。フローティングエレメント５’および推力シート６’はそれぞれ、点線矢印によって示される第２のプレート３の挿入方向に平行ではない斜面であって且つそれに沿ってフローティングエレメント５’および推力シート６’が相互作用する斜面５１’および７１’を有する。

前記フローティングエレメント５’は、フローティングエレメント５’の全厚さにわたって延びる（貫通する）少なくとも１つのスロット７２’ａ（好ましくは２つのスロット７２’ａおよび７２’ｂ）を有する。スロット７２’ａ，７２’ｂは、第２のプレート３の挿入方向に対して垂直な方向に延びている。

ピン９’ａ（好ましくは、第１のプレート２’の対応するブラインド穴１１’ａおよび１１’ｂを垂直に塞ぐ２つのピン９’ａおよび９’ｂ）は、それぞれのスロット７２’ａおよび７２’ｂに挿入される。それぞれのスロット７２’ａおよび７２’ｂは、２つのバネ１４’ａおよび１４’ｂのような少なくとも１つの弾性エレメントを収容する。これらのバネ１４’ａおよび１４’ｂは、図１０に示されるように、第２のプレート３の挿入方向に垂直に、対応するスロット７２’ａ，７２’ｂの長手サイドに沿って配置され、その結果、バネ１４’ａ，１４’ｂの一端は、対応するスロット７２’ａ，７２’ｂに挿入されたピン９’ａおよび９’ｂに接し、他端は、スロット７２’ａ，７２’ｂの右の表面（すなわち推力シート６’に近い）に接する。

フローティングエレメント５’は、フローティングエレメント５’の左サイドに対して平行に配置され且つフック端１３’ａを備える歯１３’を備え、フック端１３’ａは、図１２に示されるように、第２のプレート３が第１のプレート２’へ完全に挿入され且つフローティングエレメント５’が第２のプレート３に当接したときに第２のプレート３が引っ掛けられることを可能にする。

前述したように、推力シート６’は、フローティングエレメント５’の右サイドに接する左サイドと、第１のプレート２’の右サイド１０’に接する右サイドとを有する。
推力シート６’はさらに、貫通スロット８２’を有する。

スロット８２’は、点線矢印によって示される方向と一致する第２のプレート３の挿入方向に平行な方向に、縦に延びる形を有する。ピン１５’は、前記スロット８２’に挿入され、第１のプレート２’の対応するブラインド穴１６’を塞ぐ。バネ１７’の一端がピン１５’に接し、バネ１７’の他端が停止サイド１２’から遠いスロット８２’の表面に接するように、スロット８２’は、点線矢印で示される方向に平行なスロット８２’に配置される少なくとも１つの弾性エレメント（バネ１７’など）を受け入れる。

フローティングエレメント５’および推力シート６’は、移動可能に第１のプレート２’にマウントされる。
これは、ピン９’ａ，９’ｂ，１５’が置かれるシートが、一方向に延び且つ前記ピン９’ａ，９’ｂ，１５’（各々のブラインド穴１１’ａ，１１’ｂ，１６’中で第１のプレート２’に対して静止しているままである）に対するフローティングエレメント５’および推力シート６’の移動を可能にするスロット７２’ａ，７２’ｂ，８２’である、という事実による特徴である。

特別には、スロット７２’ａ，７２’ｂの形状は横に（すなわち第２のプレート３の挿入方向に対して垂直の方向に）延びているため、フローティングエレメント５’は、第２のプレート３に対して近づくようにまたは離れるように横方向に移動できる。一方、スロット８２’ａの形状は縦に（すなわち第２のプレート３の挿入方向に対して平行な方向に）延びているため、推力シート６’は、停止サイド１２’に対して近づくようにまたは離れるように縦方向に移動できる。

第２のプレート３および停止サイド１２’にそれぞれ近づくように移動するフローティングエレメント５’および推力シート６’によって、フローティングエレメント５’および推力シート６’が離れるように移動（それらの移動は、各々のバネ１４’ａ，１４’ｂ，１７’が広がるときにフローティングエレメント５’および推力シート６’に及ぼす力によってガイドされる）するときに、対応するスロット７２’ａ，７２’ｂ，８２’に配置された各々のバネ１４’ａ，１４’ｂ，１７’が圧縮される。

推力シート６’が移動するとき、それは、その斜面７１’が、フローティングエレメント５’の斜面５１’に沿って接するようにスライドする。
第１のプレート２’の右サイド１０’に拘束されるカバー７’はフローティングエレメント５’および推力シート６’を、正しい位置（すなわちツールチェンジャー１’の適正な動作を保証する位置）に保持する。

停止エレメント１２’から遠い推力シート６’の一部は、推力シート６’とアクチュエーティングレバー２０’との界面に配置され且つエラストマーエレメント（好ましくは２つのエラストマーエレメント（運動機構全体の遊びおよび許容差を相殺する機能を有するゴムエレメント４１’ａおよび４１’ｂなど））を収容できる少なくとも１つのシート（好ましくは２つのシート）を推力シート６’の遠いプロファイルと共に形成するスライダ３１’、および、第２のプレート３に接する。スライダ３１’は、推力シート６’の穴にスライドして入る。

アクチュエーティングレバー２０’は、カムプロファイル２１’、ピン２２’、および、第１のプレート２’の溝２５’に配置できるセンサ２４’によってアクチュエーティングレバー２０’がロック状態にあるかアンロック状態にあるかをオペレータに知らせることを可能にするエレメント（マグネット２３’など）を含む。

アクチュエーティングレバー２０’は、ピン２２’によって第１のプレート２’に拘束され、カムプロファイル２１’に沿ってスライダ３１’に接する。
アクチュエーティングレバー２０’のカムプロファイル２１’は、不可逆のカムプロファイルであり、すなわち、オペレータによって操作された場合だけ、アクチュエーティングレバー２０’がアンロック状態からロック状態に、および逆にスイッチできるように、形作られている。

ツールチェンジャー１の第１の実施形態について記載したように、カムプロファイル２１’は、近い部分２１’ａと遠い部分２１’ｂとを有する。近いおよび遠いという語句は、ピン２２’を通る軸に対する位置に応じて選択される。

カムプロファイル２１’の近い部分２１’ａおよび遠い部分２１’ｂは、アクチュエーティングレバー２０’の位置に応じて、交互にスライダ３１’と相互作用する。第１のプレート２’に第２のプレート３をロックするためにアクチュエーティングレバー２０’がオペレータによってロック位置に押し込まれるとき、カムプロファイル２１’の遠い部分２１’ｂがスライダ３１’と相互作用する。一方、第２のプレート３が第１のプレート２’から引き出されることを可能にするためにアクチュエーティングレバー２０’がアンロック位置にあるとき、近い部分２１’ａがスライダ３１’と相互作用する。

スライダ３１’がアクチュエーティングレバー２０’と推力シート６’との界面にあるので、アクチュエーティングレバー２０’によってスライダ３１’に加えられた推力はさらに、推力シート６’に伝達される。

カムプロファイル２１’が遠い部分２１’ｂに沿ってスライダ３１’と相互作用するとき、カムプロファイル２１’はピン１５’に近づくように移動し、それによって、バネ１７’がその圧縮によってアクチュエーティングレバー２０’の推力を相殺する位置まで、停止サイド１２’に向かって推力シート６’を押す。一方、カムプロファイル２１’が近い部分２１’ａに沿ってスライダ３１’と相互作用するとき、それは、延びるバネ１７’が推力シート６’に加える推力によって推力シート６’が停止サイド１２’から離れるように移動できるように、ピン１５’から離れるように移動する。

推力シート６’は、第２のプレート３の挿入方向に実質的に平行な第１の方向に沿って停止サイド１２’から離れるようにまたはそれに近づくように移動し、それにより、フローティングエレメント５’と推力シート６’との各々の斜面５１’および７１’に沿った相互作用によって、第２のプレート３から離れるようにまたはそれに近づくように、第２のプレート３の挿入方向に対して垂直の方向にフローティングエレメント５’を変位させる。

前記第２のプレート３に対して近づくまたは離れる変位の終わりにおいてフローティングエレメント５’がとる位置に応じて、第２のプレート３は第１のプレート２’にロックされるかまたはそれからアンロックされる。

ツールチェンジャー１’のロックシステムは効率的であり且つアクチュエーティングレバー２０’だけの操作によって簡単に駆動できるが、ツールチェンジャー１’を使用する際のより高い安全性を確保してロボットアームの動作中に第１のプレート２’から第２のプレート３が誤って滑り出ることを防止するための構成部品を装置１’は備えることができる。

前述したように、ロボットアームの移動の間に第１のプレート２’から第２のプレート３が滑り出すことを防止するために、フローティングエレメント５’が第２のプレート３にそのロック動作を加えるときに第２のプレート３を引っ掛けることができるフック端１３’ａを有する歯１３’を、フローティングエレメント５’は備える。

アクチュエーティングレバー２０’がアンロック位置にあるとき（図１３）、第１のプレート２’から前記第２のプレート３を引き出すことができるように、歯１３’のフック端１３’ａが第２のプレート３を引っ掛けないことを、図１３は示す。対照的に、アクチュエーティングレバー２０’がロック位置にあるとき（図１２）、端１３’ａは、第２のプレート３を引っ掛けて、ロボットアームの動作中に第２のプレート３が誤って第１のプレート２’からリリースされることを防止する。

ツールチェンジャー１’の安全な使用を保証する他の構成部品は、ロボットアームが移動を開始することを許可する前にオペレータによってアクチュエーティングレバー２０’がロック位置に実際に置かれたかどうかをチェックすることを可能にするマグネットセンサコントロールシステムである。

実際には、アクチュエーティングレバー２０’には、アクチュエーティングレバー２０’がロック位置にあるかアンロック位置にあるかに応じて第１のプレート２’の溝２５’に挿入されるセンサ２４’に対する位置が異なるマグネット２３’が存在する。

アクチュエーティングレバー２０’がアンロック位置にある場合、マグネット２３’は、センサ２４’から間隔を置き、センサ２４’はマグネット２３’を検知せず、ロボットアームがスタートすることを許可しない。一方、アクチュエーティングレバー２０’がロック位置にある場合、マグネット２３’は、センサ２４’の近傍にあり、センサ２４’はマグネット２３’を検知し、ロボットアームがスタートすることを許可する。

ツールチェンジャー１’のこの第２の実施形態の動作は、単純であり、図１０を参照して以下に説明する。
図１０は、第１のプレート２’に第２のプレート３をロックするために、オペレータによってアクチュエーティングレバー２０’がロック位置に置かれるときのツールチェンジャー１’の構成部品の位置を実線で示す。

オペレータによってアクチュエーティングレバー２０’がロック位置に回転されたときに、それはｙ’軸と角度ｄ’（図１０に示される例においては１３°）をなす。前記アクチュエーティングレバー２０’は、カムプロファイル２１’の遠い部分２１’ｂに沿ってスライダ３１’と相互作用し、スライダ３１’を押し、それによってさらに、停止サイド１２’に近づくように推力シート６’を押す。推力シート６’は、アクチュエーティングレバー２０’の推力をバネ１７’が相殺する位置まで停止サイド１２’に近づくように変位される。

アクチュエーションレバー２０’によって推力シート６’に加えられる推力は、推力シート６’とフローティングエレメント５’との各々の斜面７１’，５１’に沿った相互作用によって、フローティングエレメント５’に伝達される。そして、フローティングエレメント５’は、推力シート６’に加えられた推力によって、第１のプレート２’への第２のプレート３の挿入方向に垂直に、第２のプレート３に近づくように変位され、それによってバネ１４’ａ，１４’ｂが圧縮される。

フローティングエレメント５’は、第２のプレート３を第１のプレート２’に拘束する唯一のロック手段であり、ロック動作を単に横方向（すなわち挿入方向に垂直）にだけ働かせるのではなく、フローティングエレメント５’が備える歯１３’のフック端１３’ａによって、縦方向（すなわち第１のプレート３の挿入方向に平行）にも働かせる。実際には、フローティングエレメント５’が第２のプレート３に近づくように移動するにつれて、同時に、図１２の矢印によって示されるように、フック端１３’ａは第２のプレート３に近づくように移動して第２のプレート３を引っ掛け、それによって、ロボットアームの動作中に第１のプレート２’から第２のプレート３が誤ってリリースされる可能性を防止する。

アクチュエーティングレバー２０’がひとたびロック位置に置かれると、フローティングエレメント５’は常に、第２のプレート３を第１のプレート２’に拘束し、ロック位置にあるアクチュエーティングレバー２０’上でマグネット２３’がセンサ２４’によって検知されたときに、センサ２４’は、ロボットアームが移動することを可能にするコントロールユニットに通知する。

アクチュエーティングレバー２０’のカムプロファイル２１’は、第２のプレート３が第１のプレート２’から自由になるようにオペレータがアクチュエーティングレバー２０’をアンロック位置に回転することを必要とするように形作られ、換言すれば、オペレータがアクチュエーティングレバー２０’をアンロック位置へ配置するまで、第２のプレート３は第１のプレート２’に拘束され続ける。

一方、図１０は、第２のプレート３を第１のプレート２’からアンロックするために、オペレータによってアクチュエーティングレバー２０’がアンロック位置に置かれるときのツールチェンジャー１’の構成部品の位置を点線で示す。

オペレータによってアクチュエーティングレバー２０’がアンロック位置に回転されたときに、それはＹ’軸と角度Ｄ’（図１０に示される例においては６４°）をなす。そして、前記アクチュエーティングレバー２０’は、近い部分２１’ａに沿ってスライダ３１’と相互作用し、前記スライダ３１’および従って推力シート６’のいずれにも推力を加えない。さらに、カムプロファイル２１’はピン１５’に対して遠い位置に変位され、その結果、バネ１７’によって推力シート６’に加えられた推力によって、推力シート６’が停止サイド１２’から離れるように移動することを可能にする。

第１のプレート２’に第２のプレート３を挿入する方向に平行な方向に沿って停止サイド１２’から離れるように推力シート６’が変位する間、推力シート６’は、その斜面７１’がフローティングエレメント５’の斜面５１’に沿うようにスライドし、フローティングエレメント５’に対して、第２のプレート３の挿入方向に垂直に推力を加えない。従って、前記フローティングエレメント５’は、バネ１４’ａ，１４’ｂによってそれに加えられる力によって第２のプレート３から離れるように変位できる。

フローティングエレメント５’は第２のプレート３から離れるように変位され、プレート３に対してフローティングエレメント５’によるロック動作は行われず、その結果、プレート３はそれ以上第１のプレート２’に拘束されない。さらに、フローティングエレメント５’が第２のプレート３から遠ざかるように変位されるため、フローティングエレメント５’が備える歯１３’の端１３’ａは、図１３の矢印で示されるように、第２のプレート３から離れるように平行移動し、その結果、点線矢印の方向とは反対の方向に、第２のプレート３が第１のプレート２’から引き出されることを可能にする。

アクチュエーティングレバー２０’がひとたびアンロック位置に置かれると、アクチュエーティングレバー２０’上のマグネット２３’はセンサ２４’によって検知されず、対応するコントロールユニットは、第１のプレート２’が存在するロボットアームの移動を許可しない。

図１４および図１５は、一緒にダブテール結合を規定する第１のプレート２”および第２のプレート３を含むダブテールツールチェンジャー１”の第３の実施形態を示す。
上述した２つの実施形態と同様に、ツールチェンジャー１”は、左サイド４”、サイド４”の反対の右サイド１０”、および停止サイド１２”を含み、それらすべてが一緒に、図１４および図１５の点線矢印によって示される方向に沿って第２のプレート３を挿入できるポケットを画定する。

第１のプレート２”の右サイド１０”には、ロック装置８”（すなわち、必要に応じて、第２のプレート３が第１のプレート２”にロックされまたはそれからアンロックされることを可能にする組立体）が設けられる。特別には、ロック装置８”は、フローティングエレメント５”と、推力シート６”と、図１４の符号５５”および５６”で表される第１および第２のジョイントとを含む四節回転機構８”として構成される。

フローティングエレメント５”は、第２のプレート３の縦挿入方向に対して横の方向に沿って、第２のプレート３に対して近づくようにまたは離れるように移動しうる。換言すれば、フローティングエレメント５”は、フローティングエレメント５”が第２のプレート３と当接するロック位置と、フローティングエレメント５”が第２のプレート３から分離され且つ第２のプレート３が第１のプレート２”から引き出されることを可能にするアンロック位置との間で移動可能である。

フローティングエレメント５”は、横方向に延びる形状を有し且つフローティングエレメント５”にある２つのスロット７２”ａおよび７２”ｂのネジ９”および９”ｂまたはピンによって、第１のプレート２”に固定される。ネジ９”ａおよび９”ｂは、フローティングエレメント５”が第１のプレート２”上を横方向に移動することを可能にするように、スロット７２”ａおよび７２”ｂによって規定される空間の一部のみを占める。

実際には、図１４に示されるように、フローティングエレメント５”がアンロック位置にあるとき（すなわち第２のプレート３から分離しているとき）、ネジ９”ａおよび９”ｂは、スロット７２”ａおよび７２”ｂのうちの第２のプレート３に近い部分を占める。一方、フローティングエレメント５”が、図１５に示されるようにロック位置にあるとき（すなわち第２のプレート３に当接するとき）、ネジ９”ａおよび９”ｂは、スロット７２”ａおよび７２”ｂのうちの第２のプレート３から遠い部分を占める。

図１５において各々の符号によって示されるように、第２のプレート３に対するフローティングエレメント５”のロック機能は、フック端１３”ａを備える歯１３”によっても行われる。フローティングエレメント５”がロック位置にあるときにフック端１３”ａが第２のプレート３を引っ掛け且つ第２のプレート３が誤ってリリースされることを防止することを助けるように、歯１３”は、第２のプレート３が挿入され且つ引き出される第１のプレート２”のサイドにおいて、フローティングエレメント５”の左サイドに形成される。

図１５においてより理解できるように、フローティングエレメント５”がロック位置にあるとき、フック端１３”ａは第１のプレート２”のポケットに向かって突出し、一方、図１４に示されるように、フローティングエレメント５”がアンロック位置にあるとき、フック端１３”ａは引っ込められ、第２のプレート３を止めることができない。

上述したように、アクチュエーティングレバー２０”を用いたオペレータによる推力シート６”の縦方向の移動に応じて、フローティングエレメント５”は横方向に移動しうる（以下に記載する）。

推力シート６”の左にはガイドエレメント５３”が置かれ、右には、第１のプレート２”の右サイド１０”が置かれる。実際には、ガイドエレメント５３”および右サイド１０”は、推力シート６”が、停止サイド１２”に対して遠い位置（図１４に示される）と近い位置（図１５に示される）との間で第１の方向にスライドする空間を規定し、ここで記載する実施形態の第１の方向は、第１のプレート２”のポケットへの第２のプレート３の挿入方向に平行な縦方向である。

実際には、推力シート６”は、アクチュエーティングレバー２０”を介してオペレータによって与えられた操作に応じて縦方向に交互に移動する。
ガイドエレメント５３”および第１のプレート２”の右サイド１０”があるため、推力シート６”は横方向に移動できない。

ツールチェンジャー１”はさらに、弾性エレメントと特別にはバネ６５”とを含み、バネ６５”は、図１５に示され、推力シート６”に配置され、第１のプレート２”に挿入できる第２のプレート３の異なる幅が相殺されることを可能にする。換言すれば、第２のプレート３は、異なる幅を有しても、第１のプレート２”に挿入でき、バネ６５”は、四節回転機構８”が常に、フローティングエレメント５”によって、挿入された第２のプレート３に当接するように移動できることを保証する。

上述したように、推力シート６”およびフローティングエレメント５”は、四節回転機構８”を形成するように、第１および第２のジョイント５５”および５６”によって接続され、四節回転機構８”は、ロック機構として働き且つ推力シート６”の縦移動をフローティングエレメント５”の横移動に変えることを可能にする。

換言すれば、図１５の符号５７”で表されるピンまたはトラニオンによって、推力シート６”に固定される第１の端とフローティングエレメント５”に固定される第２の端とを有するジョイント５５”，５６”によって、推力シート６”はフローティングエレメント５”に結合される。これらのピン５７”は、推力シート６”の縦移動に応じて、ジョイント５５”，５６”がピン５７”に対して回転することを可能にする。

四節回転機構８”の動作の詳細に入る前に、推力シート６”はさらに、図１４の符号５８”によって表される第３のジョイントによって、アクチュエーティングレバー２０”に接続されることに注意すべきである。

ピン５９”ａおよび５９”ｂによって、第３のジョイント５８”の第１の端は推力エレメント６”に固定され、第２の端はレバー２０”に固定される。特別には、ピン５９”ａは推力シート６”に配置され、図１４の符号６０”によって表され且つ推力シート６”に縦方向にあるスロットに挿入される。一方、ピン５９”ｂは、アクチュエーティングレバー２０”に、その第１の端部２０”ａにおいて固定される。

そして、アクチュエーティングレバー２０”は、アクチュエーティングレバー２０”のピボットピンとしても機能するピン２２”によって第１のプレート２”に拘束される。
実際には、アクチュエーティングレバー２０”は、第１の端部２０”ａが停止サイド１２”に対して遠い位置にあるアンロック位置（図１４に示される）と、第１の端部２０”ａが停止サイド１２”に対して近い位置にあるロック位置（図１５に示される）との間でオペレータによって回転できる。

アクチュエーティングレバー２０”は、第１のプレート２”の右サイド１０”に配置され且つ外部制御システムに接続されるセンサ（図示せず）と相互作用するためのマグネット（図示せず）を備える第２の端部２０”ｂをさらに含む。

これに照らして、上述の四節回転機構８”の動作が一層よく理解される。
実際には、図１４の第１の例に注目すると、アクチュエーティングレバー２０”がアンロック位置にあるとき、その第１の端部２０”ａは第１のプレート２”の停止サイド１２”に対して遠い位置にあり、同様に、推力シート６”は停止サイド１２”に対して遠い位置にあることが分かる。

この構成において、フローティングエレメント５”はアンロック位置（すなわち第２のプレート３に当接しない）にあり且つ推力シート６”に対して近い位置にある。
図１４に見られるように、アクチュエーティングレバー２０”の第２の端部２０”ｂは、第１のプレート２”の右サイド１０”に対して遠い位置にあり、従って、上述したマグネットとセンサとは互いに相互作用しない。

図１５に示すように、オペレータがアンロック位置からロック位置に駆動レバー２０”を回転させるとき、ピン５９”ａは、推力シート６”を押すバネ６５”に圧を加える。実際には、ピン５９”ａにおいてアクチュエーティングレバー２０”によって加えられた力が、推力エレメント６”に挿入されたピン５７”に伝達され、停止サイド１２”に近い位置に推力エレメント６”を変位させるように、推力エレメント６”に挿入されたピン５９”ａとピン５７”との間にバネ６５”が配置される。

推力シート６”は、停止サイド１２”に向かって移動することによって、フローティングエレメント５”をロック位置に変位させる。
実際には、推力シート６”は、四節回転機構８”を形成するように、第１および第２のジョイント５５”および５６”によってフローティングエレメント５”に接続されるため、停止サイド１２”に向かう推力シート６”の縦方向の移動は、フローティングエレメント５”が第２のプレート３に当接してロックするまで、フローティングエレメント５”を第２のプレート３に向かって横方向に変位させる。

アクチュエーティングレバー２０”がロック位置に完全に回転したときの構成部品の最終位置は、図１５に最もよく示される。
この図は、アクチュエーティングレバー２０”が正しくロック位置にあるとき、
推力エレメント６”は停止サイド１２”に対して近い位置にあり、フローティングエレメント５”は、ロック位置（すなわち第２のプレート３に当接する）にあることを示す。

さらに、駆動レバー２０”の第２の端部２０”ｂは、第１のプレート２”の右サイド１０”に当接し、駆動レバーに置かれたマグネットは、センサに対して近い位置にある。このように、センサは、マグネットの存在を検知し、駆動レバー２０”がロック位置にあることを伝えるために外部制御ユニットに信号を送る。

この構成において、第２のプレート３をポケットに保持し且つ第２のプレート３が誤ってリリースされることを防止するために、フック端１３”ａは、第１のプレート２”によって規定されるポケットに向かって突出する。

第２のプレート３をアンロックすることを可能にするためには、アクチュエーティングレバー２０”をアンロック位置に回転させ、それによって、推力シート６”を遠い位置に戻しフローティングエレメント５”をアンロック位置に戻すだけでよい。

図示しない第４の実施形態においても、フローティングエレメントは第１のプレートの右サイドに配置され、フローティングエレメントが第２のプレートに当接してそれを第１のプレートにロックしておくロック位置と、フローティングエレメントが第２のプレートから分離し、第２のプレートを第１のプレートから引き出すことができるアンロック位置との間を横方向に交互に移動しうる。

しかしながら、第３の実施形態とは異なり、ここに記載する第４の実施形態では、推力シートおよび各々のアクチュエーティングレバーは第１のプレートの停止サイド（すなわち第２のプレートが第１のプレートのポケットへ挿入されるときに第２のプレートが当接するサイド）に配置される。

従って、アクチュエーティングレバーを介してオペレータによって与えられた操作に応じて、推力シートは、第１のプレートの左サイドに対して遠い位置と第１のプレートの左サイドに対して近い位置との間で、第１の（実質的に横方向の）方向に沿って交互に移動しうる。

アクチュエーティングレバーは、ツールチェンジャー１”を参照して述べた方式と同じ方式で推力シートに接続される。実際には、アクチュエーティングレバーは、推力シートを遠い位置に保持するアンロック位置と、推力シートを近い位置に保持するロック位置との間で移動可能である。

そして、推力シートは、推力シートの交互移動をフローティングエレメントに伝達する関節型レバーによってフローティングエレメントに接続される。
換言すれば、レバーは、推力シートの横方向の交互の変位を、フローティングエレメントの横方向の交互の移動に変換する。

実際には、フローティングエレメントをアンロック位置に保持する位置であって第１のプレートの左サイドに対して遠い位置と、フローティングエレメントをロック位置に保持する（すなわち第２のプレートに当接する）位置であって左サイドに対して近い位置との間で、推力シートを移動させることができる。

上述した実施形態は、第２のプレートが単一の外力によって第１のプレートにロックされることを可能にする。
換言すれば、第２のプレートを第１のプレートにロックまたはそれからアンロックするための２つの別個の調整ハンドル１０７，１０８を備える既知の技術のツールチェンジャー１００を参照して述べたものとは異なり、ツールチェンジャー１，１’，１”は、第２のプレートをロックおよびアンロックする単一のアクチュエーティングレバー９，２０，２０”を備え、推力エレメント（または複数の推力エレメント）とフローティングエレメントとを単一の外力によって同時に動かすことを可能にする。

特別には、ツールチェンジャー１および１’と比較して、ツールチェンジャー１”は、推力エレメント（すなわち推力シート）とフローティングエレメントとの間の移動の伝達を改善することを可能にする。実際には、ツールチェンジャー１および１’の場合、推力エレメントはフローティングエレメントに当接し、移動の伝達は各々の斜面上を互いにスライドすることによって行われるが、一方、ツールチェンジャー１”では、推力エレメントは、フローティングエレメントに当接しないが、２つのジョイントによってそれに接続される。

これは、これらの構成部品間の摩擦を抑制し、第２のプレートを第１のプレートにロックおよびそれからアンロックする操作を容易にし、推力エレメントおよびフローティングエレメントの摩耗を最小限にする。

Claims (23)

1. －外部ハンドリングシステム（例えばロボットアーム）に拘束されるための第１のプレート（２，２’，２”）と、
   －ツールに拘束されるための第２のプレート（３）であって、前記第２のプレート（３）は前記第１のプレート（２，２’，２”）中で規定されたポケットに挿入でき、前記第１のプレート（２，２’，２”）および前記第２のプレート（３）は断面が相補的形状を有し且つ蟻継ぎ結合を規定する、第２のプレート（３）と、
   －前記第１のプレート（２，２’，２”）の前記ポケット中に前記第２のプレート（３）をロックするためのロック手段であって、前記第２のプレート（３）に推力を加え且つ前記第１のプレート（２，２’，２”）からの前記第２のプレート（３）の解放を防止するロック位置と、前記第２のプレート（３）を前記第１のプレート（２，２’，２”）から分離できるアンロック位置との間で移動可能な少なくとも１つのフローティングエレメント（５，５’，５”）を含むロック手段と、を含むダブテールツールチェンジャー（１，１’，１”）であって、
   前記第２のプレート（３）は、縦挿入方向に沿って前記第１のプレート（２，２’，２”）中で規定されたポケットに挿入でき、
   前記少なくとも１つのフローティングエレメント（５，５’，５”）に結合され且つユーザによって加えられた外力に応じて第１の方向に沿って変位されうる少なくとも１つの推力エレメント（６，７，６’，６”）を前記ロック手段が含むこと、および、前記第２のプレートに対する少なくとも１つのフローティングエレメント（５，５’，５”）の位置が、前記第１の方向に沿って前記少なくとも１つの推力エレメント（６，７，６’，６”）がとる位置のみに依存すること、および、
   前記少なくとも１つのフローティングエレメント（５，５’，５”）の前記ロック位置に対応する第１の縦位置に前記少なくとも１つの推力エレメント（６，７，６’，６”）を保持するロック位置と、前記少なくとも１つのフローティングエレメント（５，５’，５”）の前記アンロック位置に対応する第２の縦位置に前記少なくとも１つの推力エレメント（６，７，６’，６”）を保持するアンロック位置との間で前記ユーザによって移動可能な駆動レバー（９，２０’，２０”）をダブテールツールチェンジャー（１，１’，１”）がさらに含むこと、
   を特徴とするダブテールツールチェンジャー（１，１’，１”）。
2. 前記少なくとも１つのフローティングエレメント（５，５’，５”）は、前記縦挿入方向に対して横の方向に沿って移動可能である、請求項１に記載のツールチェンジャー（１，１’，１”）。
3. 前記少なくとも１つの推力エレメント（６，７，６’，６”）の変位の前記第１の方向は、前記縦挿入方向に実質的に平行であるか、または、前記挿入の縦方向に対して横の方向である、請求項２に記載のツールチェンジャー（１，１’，１”）。
4. 前記少なくとも１つのフローティングエレメント（５，５’，５”）は、１つだけであり且つ前記第１のプレート（２，２’，２”）の少なくとも半分の長さに沿って延びるかまたは実質的にその全長に沿って延びる、請求項１～３のいずれか１項に記載のツールチェンジャー（１，１’，１”）。
5. 少なくとも１つのバネ（５ａ～５ｄ，１４’ａ～１４’ｂ）または同等の弾性エレメントが、前記各々のロック位置に向かう前記フローティングエレメント（５，５’）の前記移動に反発する、請求項１～４のいずれか１項に記載のツールチェンジャー（１，１’）。
6. 前記少なくとも１つの推力エレメント（６，７，６’）は、各々の斜面で前記フローティングエレメント（５，５’）に当接する、請求項１～５のいずれか１項に記載のツールチェンジャー（１，１’）。
7. 前記フローティングエレメント（５，５’）は、１つだけの斜面（５１’）または２つの斜面（５１，５２）を有する、請求項６に記載のツールチェンジャー（１，１’）。
8. 前記推力エレメント（６，７）は２つであり、前記フローティングエレメント（５）の対応する斜面（５１，５２）に沿った推力エレメント（６，７）の斜面（６１，７１）のスライドによって前記２つの推力エレメント（６，７）が互いに近づくようにまたは離れるように移動するように、前記推力エレメント（６，７）がそれぞれ斜面（６１，７１）を有する、請求項７に記載のツールチェンジャー（１）。
9. 前記ユーザによって前記駆動レバー（９）に与えられた位置に応じて、前記２つの推力エレメント（６，７）は互いに近づくようにまたは離れるように移動でき、前記駆動レバー（９）が前記ロック位置にあるとき、前記推力エレメント（６，７）は各々の近接位置にあり且つ前記フローティングエレメント（５）は前記ロック位置にあり、前記駆動レバー（９）が前記アンロック位置にあるとき、前記推力エレメント（６，７）は各々の間隔を置いた位置にあり且つ前記フローティングエレメント（５）は前記アンロック位置にある、請求項８に記載のツールチェンジャー（１）。
10. 前記２つの推力エレメント（６，７）は、前記縦挿入方向に平行に、少なくとも１つのロッド（１４ａ，１４ｂ）に、スライド式に且つ縦方向にマウントされ、
    近づくように移動する前記２つの推力エレメント（６，７）に対して少なくとも１つのバネ（１７ａ，１７ｂ）がその圧縮によって反発するように、少なくとも１つのバネ（１７ａ，１７ｂ）または同等の弾性エレメントが、前記少なくとも１つのロッド（１４ａ，１４ｂ）に取り付けられ且つ前記２つの推力エレメント（６，７）間に置かれる、請求項８または請求項９に記載のツールチェンジャー（１）。
11. 前記推力エレメント（６’）は、１つだけであり且つ単一の斜面（７１’）を有する、請求項７に記載のツールチェンジャー（１’）。
12. 前記推力エレメント（６’）は、前記第１のプレート（２’）の停止サイド（１２’）に近づくようにまたはそれから離れるように縦方向に移動し、且つ、その斜面（７１’）が前記フローティングエレメント（５’）の前記斜面（５１’）に沿うようにスライドし、少なくとも１つのバネ（１７’）または同等の弾性エレメントが、前記停止サイド（１２’）に近づくように移動する前記推力エレメント（６’）に反発する、請求項１１に記載のツールチェンジャー（１’）。
13. 前記推力エレメント（６’）は、前記ユーザによって前記駆動レバー（２０’）に与えられた位置に応じて移動し、前記駆動レバー（２０’）が前記ロック位置にあるとき、前記推力エレメント（６’）は前記停止サイド（１２’）の近接位置にあり且つ前記フローティングエレメント（５’）は前記ロック位置にあり、前記駆動レバー（２０’）が前記アンロック位置にあるとき、前記推力エレメント（６’）は前記停止サイド（１２’）に対して遠い位置にあり且つ前記フローティングエレメント（５’）は前記各々のアンロック位置にある、請求項１２に記載のツールチェンジャー（１’）。
14. 前記駆動レバー（２０’）と前記推力エレメント（６’）との間に、前記推力エレメント（６’）にある専用のシート中でスライドするスライダ（３１’）が存在する、請求項１～１３のいずれか１項に記載のツールチェンジャー（１’）。
15. 前記スライダ（３１’）および前記推力エレメント（６’）は、少なくとも１つのゴムエレメント（４１’ａ，４１’ｂ）または同等のエラストマーエレメントが収容される少なくとも１つのシートを規定する、請求項１４に記載のツールチェンジャー（１’）。
16. 前記駆動レバー（９，２０’）は、好ましくは不可逆タイプのカムプロファイル（１０，２１’）を有する、請求項１～１５のいずれか１項に記載のツールチェンジャー（１，１’）。
17. 第１の縦方向に沿って前記第１のプレート（２”）の停止サイド（１２”）に近づくようにまたはそれから離れるように移動する前記推力エレメント（６”）の変位を前記第２のプレート（３）に近づくまたはそれから離れる前記フローティングエレメント（５”）の横方向の変位に変換する少なくとも１つのジョイント（５５”，５６”）によって、前記推力エレメント（６”）が前記フローティングエレメント（５”）に接続される、請求項１～５のいずれか１項に記載のツールチェンジャー（１”）。
18. 前記ジョイント（５５”，５６”）は、第１のジョイント（５５”）および第２のジョイント（５６”）を含み、且つ、ピン（５７”）によって前記推力エレメント（６”）および前記フローティングエレメント（５”）に固定される、請求項１７に記載のツールチェンジャー（１”）。
19. 前記推力エレメント（６”）、前記フローティングエレメント（５”）、前記第１のジョイント（５５”）および前記第２のジョイント（５６”）は一緒に四節回転機構（８”）を形成し、駆動レバー（２０”）が前記ロック位置にあるとき、前記推力エレメント（６”）は前記停止サイド（１２”）に対して近い位置にあり且つ前記フローティングエレメント（５”）は前記ロック位置にあり、駆動レバー（２０”）が前記アンロック位置にあるとき、前記推力エレメント（６”）は前記停止サイド（１２”）に対して遠い位置にあり且つ前記フローティングエレメント（５”）は前記各々のアンロック位置にある、請求項１８に記載のツールチェンジャー（１”）。
20. 駆動レバー（２０”）と、前記駆動レバー（２０”）を前記推力エレメント（６”）に接続する第３のジョイント（５８”）とを含み、前記駆動レバー（２０”）が前記ロック位置にあるとき、前記推力エレメント（６”）は前記停止サイド（１２”）に対して近い位置にあり且つ前記フローティングエレメント（５”）は前記ロック位置にあり、前記駆動レバー（２０”）が前記アンロック位置にあるとき、前記推力エレメント（６”）は前記停止サイド（１２”）に対して遠い位置にあり且つ前記フローティングエレメント（５”）は前記各々のアンロック位置にある、請求項１８または請求項１９に記載のツールチェンジャー（１’）。
21. 前記推力エレメント（６”）の前記変位をガイドし且つ前記第２のプレート（３）の任意の寸法許容差を相殺するバネ（６５”）または同等の弾性エレメントを含む、請求項１７～２０のいずれか１項に記載のツールチェンジャー（１”）。
22. 前記駆動レバー（２０’）の位置を検知し、対応する信号を外部制御ユニットに送るセンサ（２４’）を含む、請求項１～２１のいずれか１項に記載のツールチェンジャー（１’）。
23. 前記少なくとも１つのフローティングエレメント（５，５’，５”）が前記ロック位置にあるときに前記第２のプレート（３）を引っ掛けることができるフック端（１３ａ，１３’ａ，１３”ａ）を有する歯（１３，１３’，１３”）を前記少なくとも１つのフローティングエレメント（５，５’，５”）が備える、請求項１～２２のいずれか１項に記載のツールチェンジャー（１，１’，１”）。