特許 6339953 マニピュレータ用の連結装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6339953

(24)【登録日】2018年5月18日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】マニピュレータ用の連結装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/04 20060101AFI20180528BHJP

【ＦＩ】

   B25J15/04 A

【請求項の数】15

【外国語出願】

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-47163(P2015-47163)

(22)【出願日】2015年3月10日

(65)【公開番号】特開2015-171756(P2015-171756A)

(43)【公開日】2015年10月1日

【審査請求日】2017年1月25日

(31)【優先権主張番号】00363/14

(32)【優先日】2014年3月11日

(33)【優先権主張国】CH

(73)【特許権者】

【識別番号】502454802

【氏名又は名称】エロワ アーゲー

【氏名又は名称原語表記】ＥＲＯＷＡ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100149249

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(74)【代理人】

【識別番号】100154003

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】ハンス ヘディガー

【審査官】 永冨 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２２１３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０００／０２７５９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００２／００４１７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−０２３０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０３１６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３０１２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マニピュレータに固定的に連結するクランプ固定具（２）及び前記クランプ固定具に固定的にクランプするアダプタ（４０）に特徴があるマニピュレータ用の連結装置（１）であって、
前記クランプ固定具（２）はロック機構（５）を備え、
前記ロック機構のロック素子は、前記アダプタ（４０）の突出部又は窪みに係合するよう構成した、該連結装置において、
前記クランプ固定具（２）並びに前記アダプタ（４０）は、細長い長方形の基本形状に特徴があり、
前記アダプタ（４０）は側方拡開部（４５，４６）を設けたロック開口（４４）に特徴があり、
また前記ロック機構（５）は、側方にシフト可能な２個の前記ロック素子（６，７）及び前記ロック素子間に配置した操作部材（８）を有し、
前記操作部材（８）によって、前記アダプタ（４０）を前記クランプ固定具（２）に固定的に取付け可能になるよう、前記ロック素子（６，７）はそれぞれ側方にシフトして前記ロック開口（４４）の前記側方拡開部（４５，４６）内に挿入可能となっており、
前記操作部材（８）は、後退した基本位置と前進した有効位置との間で移動可能とされ、
前記２個のロック素子（６，７）はそれぞれ、少なくとも１個のばね負荷手段によって前記操作部材（８）の方向に付勢されており、
前記２個のロック素子（６，７）は、前記有効位置に移動する前記操作部材（８）によって押圧されて相互に離間し、前記ロック開口（４４）の側方拡開部（４５，４６）内に挿入されるように構成されており、
前記ロック機構（５）は、前記操作部材（８）に機械的に連結されたクランプピストン（２７）を有し、
前記クランプピストン（２７）は、圧力ばね（２８）によって前方に向けて付勢されるとともに、前記クランプピストンの前方側に設けられた加圧空間（２９）に圧入される媒体によって加圧されることで、後方側に移動可能に構成されており、
前記２個のロック素子（６，７）は、前記操作部材（８）の移動方向及び前記ロック素子（６，７）のシフト方向に直交する方向に延在するとともに、相互に平行に配置されており、
それぞれのロック素子（６，７）の両端部側が、前記クランプ固定具（２）に形成され該ロック素子（６，７）の側方移動を案内するガイド溝孔（１９，２１）に配置されていることを特徴とする、連結装置。

【請求項2】

請求項１記載の連結装置において、前記ロック機構（５）は前記クランプ固定具（２）の中間部に配置し、また前記ロック開口（４４）は前記アダプタ（４０）の中間部に配置することを特徴とする、連結装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の連結装置において、前記アダプタ（４０）は一体ピースで構成することを特徴とする、連結装置。

【請求項4】

請求項１〜３のうちいずれか一項記載の連結装置において、前記ロック機構（５）は前記クランプ固定具（２）の溝孔付き窪み（４）の中心に配置し、また前記アダプタ（４０）には細長い棚状のベース（４１）を設け、前記ベース内に前記ロック開口（４４）が形成されており、前記アダプタ（４０）の前記ベースは前記クランプ固定具（２）の前記窪み（４）内に挿入可能に構成されていることを特徴とする、連結装置。

【請求項5】

請求項４記載の連結装置において、前記クランプ固定具（２）の前記溝孔付き窪み（４）は頂部及び底部を棚部（１７，１８）によって画定し、前記棚部（１７，１８）にはそれぞれ、前記ロック素子（６，７）の側方移動を案内するガイド溝孔（１９，２１）が形成されていることを特徴とする、連結装置。

【請求項6】

請求項１〜５のうちいずれか一項記載の連結装置において、前記クランプ固定具（２）並びに前記アダプタ（４０）は、少なくとも高さの２倍の幅を有し、また心出しピン（２４，２５）を前記ロック機構（５）の各側方で前記クランプ固定具（２）に配置し、前記心出しピン（２４，２５）それぞれは、前記アダプタ（４０）のベース（４１）にそれぞれ対応的に形成された心出し開口（４９，５０）に連係動作するよう構成することを特徴とする、連結装置。

【請求項7】

請求項１〜６のうちいずれか一項記載の連結装置において、前記アダプタ（４０）は、ほぼＴ字状断面を有する構成とし、また前記ベース（４１）から直角をなして突出する脚部（４２ａ，４２ｂ）を有することを特徴とする、連結装置。

【請求項8】

請求項６記載の連結装置において、前記ベース（４１）に対面する前記脚部（４２ａ，４２ｂ）の前面側は、前記アダプタ（４０）をクランプする際に前記アダプタ（４０）が前記クランプ固定具（２）の端面に接触する衝合面を形成することを特徴とする、連結装置。

【請求項9】

請求項７又は８記載の連結装置において、前記アダプタ（４０）の前記ベース（４１）から各脚部（４２ａ，４２ｂ）への遷移部分に突出部（５３，５４）を設け、前記突出部（５３，５４）は、前記クランプ固定具（２）の前記溝孔付き窪み（４）に適合して、前記アダプタ（４０）は前記クランプ固定具（２）に確実にクランプする際に、前記溝孔付き窪み（４）内で垂直方向に適切な嵌合で取付けられることを特徴とする、連結装置。

【請求項10】

請求項１〜９のうちいずれか一項記載の連結装置において、前記操作部材（８）は、後退した基本位置と前進した有効位置との間でシフト可能とし、前記前進した有効位置は、前記２個のロック素子（６，７）を前記ロック開口（４４）の側方拡開部（４５，４６）内に押圧し、これにより前記ロック素子（６，７）が前記側方拡開部（４５，４６）を部分的に画定するクランプ面に接触できるようにすることを特徴とする、連結装置。

【請求項11】

請求項１０記載の連結装置において、前記操作部材（８）は、円錐状テーパ付きの側面（３４，３５）に特徴がある楔状に構成し、前記ロック素子（６，７）の前記操作部材（８）に対面する側面に、前記操作部材（８）における割当てられた側面（３４，３５）に適合する平坦圧力面（３０，３１）を設けてなる、ことを特徴とする、連結装置。

【請求項12】

請求項１０又は１１記載の連結装置において、前記ロック素子（６，７）はほぼ円筒形に構成し、各円筒形の外殻面には、前記アダプタ（４０）の前記クランプ面（４７，４８）に適合する平坦圧力面（３２，３３）を設けることを特徴とする、連結装置。

【請求項13】

請求項１記載の連結装置において、前記クランプピストン（２７）を、空気的又は液圧的な手段によって前記ばね負荷力に打ち勝って前記スタート位置に達することができるよう構成することを特徴とする、連結装置。

【請求項14】

請求項１０〜１２のうちいずれか一項記載の連結装置において、前記アダプタ（４０）における前記側方拡開部（４５，４６）を部分的に画定する前記クランプ面（４７，４８）は、前記操作部材（８）の移動方向に対して角度をなし、前記アダプタ（４０）は、前記クランプ固定具（２）に取付ける際に、前記ロック素子（６，７）が前記アダプタ（４０）の前記クランプ面（４７，４８）に接触することによって前記クランプ固定具（２）に向かって前進することを特徴とする、連結装置。

【請求項15】

請求項１２記載の連結装置において、前記アダプタ（４０）の前記クランプ面（４７，４８）は、前記操作部材（８）がシフトする方向に対して３０゜〜６０゜の間の角度をなすことを特徴とする、連結装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はマニピュレータ用の連結装置に関する。このような連結装置は、クランプ固定具とこのクランプ固定具に取付け可能なアダプタとを備える。クランプ固定具は、通常ロボット装置のようなマニピュレータに取付けるとともに、例えば、アダプタはツール又はワークピース（パレット）に取付け、これによりツール又はワークピースはアダプタによってクランプ固定具に対し繰返し精密位置決めできるよう確実にクランプすることができる。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（欧州特許第１７０７３０７号）からは、クイック・クランピング・システムと名付けられ、確実なクランプを行うためのマウント及びピンを備える汎用的な連結装置が知られている。クイック・クランピング・システムは、中央に配置したクランプマウントを設けた丸いハウジングを有する。ピンを確実にクランプするために、半径方向にシフト可能なスプールを設ける。このピンは、ピンを取付けるようスプールにおいて半径方向内部に位置する突耳に係合する周方向溝に特徴がある。ピンの操作は、ばね負荷ピストンによって行い、この目的のために、このピストンは、複数の円筒形ピンの形態とした保定装置に特徴があり、これら円筒形ピンは、スプールの不規則ガイド輪郭によるねじれガイドに係合し、これによりピストンの軸線方向移動はスプールの半径方向移動を生ずる。このクイック・クランピング・システムの丸い設計に起因して、比較的多くの空間、とくに高さを占め、この結果、通常低丈輪郭であるパレットが結果的にクイック・クランピング・システムによって高さが過剰になり、このことは、パレットにクランプされるワークピースを加工するときに邪魔になるおそれがある。

【0003】

特許文献２（特許第３４１９５４３号）は、ベース本体、及びこのベース本体に固定的に取付けるアダプタに特徴があるロボット装置用の連結装置を記載している。このベース本体にはクランプ固定具を設け、このクランプ固定具は、２個のサイドピストンと、ピンを操作するようこのサイドピストンに連結したロッドとを有する。このピンを窪み内でガイドする。一方、アダプタには、２個のピンを側方から所定位置に圧入できる窪みを機械加工したフック状のサイドピストンを設ける。さらに、ベース本体は、中央ピストン及びこの中央ピストンに連結するロッドに特徴がある。ロッドの端部には、２個のレバーによって回転可能な操作カムを配置する。これらレバーは、カムによって２個のフィンガに連結し、これらフィンガはカムの回転によって側方に往復移動してシフトすることができる。したがって、各ロック素子は個別の操作部材が割当てられる。

【0004】

特許文献３（欧州特許出願公開第１９７０１７０号）からはロボットアーム用の連結装置が知られている。この装置は、ロボットアーム用のアダプタ及びパレット用のアダプタを有する。ロボットアーム用のアダプタは、円筒状に構成したボールロックに特徴があり、このボールロックのボールは、パレット用のアダプタに配置したマウントに係合し、ボールを操作するためにシリンダを設ける。

【0005】

特許文献２は、ベース本体、及びこのベース本体に固定的に取付けるアダプタに特徴があるロボット装置用の連結装置を記載している。このベース本体にはクランプ固定具を設け、このクランプ固定具は、２個のサイドピストンと、ピンを操作するようこのサイドピストンに連結したロッドとを有する。このピンを窪み内でガイドする。一方、アダプタには、２個のピンを側方から所定位置に圧入できる窪みを機械加工したフック状のサイドピストンを設ける。さらに、ベース本体は、中央ピストン及びこの中央ピストンに連結するロッドに特徴がある。レバーをカムによって２個のフィンガに連結し、これらフィンガはカムの回転によって側方に往復移動してシフトすることができる。したがって、各ロック素子は個別の操作部材が割当てられる。

【0006】

特許文献３からはロボットアーム用の連結装置が知られている。この装置は、ロボットアーム用のアダプタ及びパレット用のアダプタを有する。ロボットアーム用のアダプタは、円筒状に構成したボールロックに特徴があり、このボールロックのボールは、パレット用のアダプタに配置したマウントに係合し、ボールを操作するためにシリンダを設ける。これら特許文献は、したがって、従来のボールロックを記載している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】欧州特許第１７０７３０７号明細書

【特許文献2】特許第３４１９５４３号明細書

【特許文献3】欧州特許出願公開第１９７０１７０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は、上述の技術分野におけるマニピュレータ用の連結装置であって、比較的低丈輪郭ながら、堅牢で重量物を取扱うことができる、該連結装置を創出することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この目的がどのように達成されるかは、特許請求の範囲の請求項１の特徴によって規定される。本発明によれば、連結装置並びにアダプタは、細長い、とくに長方形の基本形状に特徴があり、前記アダプタは側方拡開部を設けたロック開口に特徴があり、また前記ロック機構は側方にシフト可能な２個のロック素子及び前記ロック素子間に配置した操作部材を有し、前記操作部材によって、前記アダプタを前記クランプ固定具に固定的に取付け可能になるよう、前記ロック素子は前記ロック開口の前記側方拡開部内に挿入可能となることを特徴とする。

【0010】

このような連結装置は、とくに、ピッカー及びパレットを、例えば、ロボット装置のようなマニピュレータに連結／離脱するのに適する。クランプ固定具、並びに側方にシフト可能な２個のロック素子に係合する側方拡開部を有するロック開口を備えるアダプタとともに細長の設計にすることに起因して、比較的低丈プロファイル（輪郭）であって、それにもかかわらず大きな重量を取扱える連結装置を創製するという基本要件を満たす。

【0011】

好適には、前記ロック機構は前記クランプ固定具の中間部に配置するとともに、また前記ロック開口は前記アダプタの中間部に配置する。このような構成によれば、クランプ固定具を簡単かつ対称的に構成することができる。

【0012】

特に好適な一態様において、前記アダプタは一体ピースで構成し、このことによれば、設計技師はアダプタを極めて頑丈であるとともに低コストで入手できるようにする。

【0013】

連結装置の他の好適な実施形態において、前記ロック機構は前記クランプ固定具の溝孔付き窪みの中心に配置し、また前記アダプタには細長い棚状のベースを設け、前記ベース内に前記ロック開口を機械加工し、前記アダプタの前記ベースは前記クランプ固定具の前記窪み内に挿入するよう構成する。この種の溝孔付き窪みは、アダプタ又はアダプタのベースを取付ける理想的な手段を形成する。

【0014】

他の好適な実施形態において、前記クランプ固定具の前記溝孔付き窪みは頂部及び底部を棚部によって画定し、前記棚部には、前記ロック素子の側方移動を案内するガイド溝孔を機械加工し、各棚部にガイド溝孔を機械加工するのは比較的簡単である。

【0015】

さらに他の好適な実施形態において、前記クランプ固定具並びに前記アダプタは高さの少なくとも２倍の幅を有し、また心出しピンを前記ロック機構の各側方で前記クランプ固定具に配置し、前記心出しピンそれぞれは、前記アダプタのベースにそれぞれ対応的に機械加工した心出し開口に連係動作するよう構成する。この構成において、心出しピンは互いに比較的離して配置でき、このことは安定性並びに位置決め精度の双方に関して利点を与える。

【0016】

さらに他の好適な実施形態において、前記アダプタは、ほぼＴ字状断面を有する構成とし、また前記ベースから直角をなして突出する脚部を有する。このようなアダプタは安定性があり、また生産上費用効果がよい。

【0017】

他の好適な実施形態において、前記ベースに対面する前記脚部の後面側は、前記アダプタをクランプする際に前記アダプタが前記クランプ固定具の端面に接触する衝合面を形成する。この構成によれば、アダプタの脚部は止め部として使用でき、このことは費用効果のよい生産の点で有利である。

【0018】

さらに他の好適な実施形態において、前記アダプタの前記ベースから各脚部への遷移部分に突出部を設け、前記突出部は、前記クランプ固定具の前記溝孔付き窪みに適合して、前記アダプタは前記クランプ固定具に確実にクランプする際に、前記溝孔付き窪み内で垂直方向に適切な嵌合で取付けられる。この構成は、重量のある荷重が加わるとき、アダプタからクランプ固定具に伝達される力の一部が突出部を介して伝達できるので有利である。

【0019】

さらに他の好適な実施形態において、前記操作部材は、後退した基本位置と前進した有効位置との間でシフト可能とし、前記前進した有効位置は、前記２個のロック素子を前記ロック開口の側方拡開部内に押圧し、これにより前記ロック素子が前記側方拡開部を部分的に画定するクランプ面に接触できるようにする。このようなロック機構を得ることは構造簡単であり、かつ費用効果がよい。

【0020】

さらに他の好適な実施形態において、前記操作部材は、円錐状テーパ付きの側面に特徴がある楔状に構成し、前記ロック素子の前記操作部材に対面する側面に、前記操作部材における割当てられた側面に適合する平坦圧力面を設け、前記操作部材における２個の側面相互間の間隔及び角度は、前記操作部材の前進した前記有効位置において、前記操作部材と前記アダプタの前記クランプ面に接触する前記ロック素子との間に自己ロック効果が得られるよう選択する。このような構成は、とくに、高い操作安全性の点で有利であり、なぜなら操作部材の前進後にロック機構が所定位置にロックされ、例えば、フィーダに電源喪失又は漏洩があってもクランプ固定具におけるアダプタの安全な取付け状態には影響を及ぼさないからである。

【0021】

他の好適な実施形態において、前記ロック素子はほぼ円筒形に構成し、各円筒形の外殻面には、前記アダプタの前記クランプ面に適合する平坦圧力面を設ける。ここでもやはり、このようなロック素子は構造簡単かつ生産の費用効果がよく、また重たいロック力を取扱うことができる。

【0022】

好適には、前記クランプ固定具の前記ロック素子それぞれには少なくとも１個のばね負荷手段を割当て、前記ばね負荷手段によって各ロック素子を前記操作部材の方向に付勢し、このことにより、操作部材の後退後に各ロック素子は内方に位置する集中基本位置に確実にシフトし、これによりアダプタをクランプ固定具から取外すことができる。

【0023】

とくに好適には、前記ロック機構は、前記操作部材に結合したばね負荷式のクランプピストンを有し、圧力ばねの作用によって前記操作部材を前記有効位置に押圧する。このことは、さらに、アダプタのクランプ固定具に対する信頼性の高いロックを確実にし、なぜなら圧力ばねが操作部材を前進した有効位置の方向に押圧するからである。

【0024】

他の好適な実施形態において、前記クランプピストンは、空気的、電気的又は液圧的な手段によって前記ばね負荷力に打ち勝って前記スタート位置に達することができるよう構成する。これらは、ロック動作に打ち勝ってクランプピストンをスタート位置に押圧する好適な手段である。

【0025】

特別に好適な他の実施形態において、前記アダプタにおける前記側方拡開部を部分的に画定する前記クランプ面は、前記操作部材の移動方向に対して角度をなし、前記アダプタ、前記クランプ固定具に取付ける際に、前記ロック素子が前記アダプタの前記クランプ面に接触することによって前記クランプ固定具に向かって前進する。この構成によれば、アダプタを所定位置で確実にクランプする際に、アダプタが所定位置に固定されない場合でも同時にクランプ固定具に向けて前進させる。

【0026】

他の好適な実施形態において、前記アダプタの前記クランプ面は、前記操作部材がシフトする方向に対して３０°〜６０°の間、好適には４０°〜５０°の間の角度をなす。このことにより、操作部材の軸線方向移動を利用してアダプタを引き込み、クランプ固定具に固定的に取付けるという特別な利点が得られる。

【0027】

以下、図面につき本発明を詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】クランプ固定具及びアダプタよりなる連結装置の斜視図である。

【図2】アダプタ及びクランプ固定具の一部分解した斜視図である。

【図3】クランプ固定具及びアダプタの未クランプ状態における断面図である。

【図3a】図３の一部の拡大詳細図である。

【図4】クランプ固定具及びこのクランプ固定具に確実にクランプしたアダプタの断面図である。

【図4a】図４の一部の拡大詳細図である。

【図5】クランプ固定具における他の断面図である。

【図6】クランプ固定具及びこのクランプ固定具に確実にクランプしたアダプタの前方部分の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

図面における同一部分は同一参照符号で示す。

【0030】

図１につき説明すると、クランプ固定具２及びアダプタ４０を備えるマニピュレータ用の連結装置１を示す。クランプ固定具２は、通常例えば、ロボット装置又はロボットアームのようなマニピュレータに固定的に取付けるとともに、アダプタ４０は、例えば、ピッカー又はツーリング（tooling）／ワークピース用のパレットに配置する。アダプタ４０によって、ピッカー又はパレットをクランプ固定具２に対して繰返し精密に固定的に配置することができる。正面から見たアダプタ４０の後面をパレット又はピッカーに固定するのが普通である。クランプ固定具２並びにアダプタ４０の双方は、基本的に細長い、好適には、ほぼ長方形形状に構成する。丸みのあるクランプ面に比べて、クランプ固定具２の細長基本構成には、とくに、フラットパレットにも適する低丈輪郭を持つという特別な利点がある。クランプ固定具２並びにアダプタ４０は、好適には、高さの少なくとも２倍の幅、とくに、高さの少なくとも２.５倍の幅を有する構成にする。

【0031】

クランプ固定具２は、前面に溝孔の付いた窪み４を設けた基礎ハウジング３を有する。溝孔付き窪み４は、頂部及び底部の棚部１７，１８によって画定する。この溝孔付き窪み４内にロック機構５を配置し、このロック機構５は、側方へシフト可能な２個のロック素子６，７と、及びこれらロック素子間の中心に配置する操作部材（図１には示されない）とに特徴がある。この構成において、ロック機構５は、中間位置、すなわち、クランプ固定具２の中央位置に配置する。２個のロック素子６，７は基本的な集中位置にある状態で示す。溝孔付き窪み４内には、さらに、２個の心出しピン２４，２５を配置し、これら心出しピン２４，２５は、アダプタ４０をクランプ固定具２に固定的にクランプする際の位置決めを行うよう作用する。溝孔付き窪み４には、クランプ固定具２からアダプタ４０又はアダプタに連結するパレットに信号又は媒体を伝達するための接続部３６を合流させる。さらに、溝孔付き窪み４内にはドリル穿孔部３７を設け、これらドリル穿孔部３７は、特別に狭小なアダプタ（図示せず）に接触するのに使用し、これらドリル穿孔部３７は、狭小アダプタに配置した円筒形ピンのための心出し孔として利用する。

【0032】

一体ピースとして構成したアダプタ４０は、断面がほぼＴ字状であり、細長い棚タイプのベース４１と、このベースから直角に突出する２個の脚部４２ａ，４２ｂを有する。アダプタのベース４１にはロック開口４４を機械加工し、このロック開口４４には、クランプ固定具２のロック素子６，７に形状及び位置が適合する２個の側方拡開部４５，４６を設ける。ロック開口４４はアダプタ４０の中間部に配置する。集中した基本位置にあるロック素子６，７をアダプタ４０のロック開口４４内に挿入できるよう、挿入部分におけるロック開口４４の幅Ｂは、集中位置にある２個のロック素子６，７間の外側間隔よりも大きい。アダプタ４０には、５個の大ドリル穿孔部４９，５０，５８，５９，６０と、４個の小ドリル穿孔部５７とを設ける。５個の大ドリル穿孔部４９，５０，５８，５９，６０は、アダプタ４０をパレット（図示せず）に取付けることができるねじ（図示せず）を収容するよう作用する。２個の外側ドリル穿孔部４９，５０は、同時にクランプ固定具２の心出しピン２４，２５に適合することによって心出し孔としても作用する。４個の小ドリル穿孔部５７は、電気的配線又は圧縮空気等のような媒体をマニピュレータからアダプタ４０に連結したパレットに及びその逆に導くのに供する。

【0033】

アダプタ４０のベース４１には頂部及び底部に平坦面５１，５２を設け、これら平坦面５１，５２は互いに平行となるよう指向させる。各平坦面５１，５２から各脚部４２ａ，４２ｂへの遷移部にヒール状の突出部５３，５４を設ける。２個の突出部５３，５４間の垂直方向間隔は、クランプ固定具２における溝孔付き窪み４の高さに適合し、アダプタをクランプ固定具２に固定的に取付けた後、アダプタ４０が溝孔付き窪み４内に着座して、垂直方向に約０.０５〜０.３ｍｍの範囲にわたる僅かなクリアランスを生ずることができるようにする。アダプタ４０は極めて頑丈となる形状及び構成にし、また比較的低コストで製造できる。

【0034】

次に図２につき説明すると、後面から見たアダプタ４０並びに一部分割して見たクランプ固定具２を示す。これらの図からは、クランプ固定具２のロック素子６，７及びこれらロック素子間に配置する操作部材８がよく見て取れる。操作部材８によって２個のロック素子６，７は側方にシフト可能、すなわち、クランプ固定具２の端部方向に平行に移動可能である。さらに、２個のロック素子６，７のために棚部１７，１８に溝孔付きガイド１９，２１を機械加工することが分かる。これら溝孔付きガイド１９，２１は、それぞれ棚部１７及び１８に貫通し、また頂部及び底部がそれぞれプレートによって限定されるが、これらプレートは頂部カバー２０しか示されない。２個のロック素子６，７の頂部及び底部には、ロック素子６，７を溝孔付きガイド１９，２１内に挿入する際にロック素子６，７が回転するのを阻止するガイドとして作用する平坦面２３を設ける。各ロック素子６，７は、頂部及び底部における互いに直径方向に対向する２つの平行な平坦面を有することに特徴があるが、それぞれ前方平坦面２３のみを示す。同様に、基礎ハウジング３の側面に付着するカバープレート３ａが見て取れる。

【0035】

さらに、各棚部１７，１８に機械加工した対応のドリル穿孔部１６ａ，１６ｂに挿入する２個のプランジャ１０ａ，１０ｂが見て取れる。これらプランジャ１０ａ，１０ｂそれぞれには、圧縮ばね１１ａ，１１ｂ及びグラブねじ１２ａ，１２ｂが割当てられ、後者のグラブねじ１２ａ，１２ｂは、ドリル穿孔部１６ａ，１６ｂに機械加工したねじ立て内にねじ込むよう考案され、また圧縮ばね１１ａ，１１ｂを固定的に位置決め及び付勢するよう作用する。２個のプランジャ１０ａ，１０ｂ並びに対応の圧縮ばね１１ａ，１１ｂ及びグラブねじ１２ａ，１２ｂによって、図２の右側に示す第２ロック素子７が操作部材８に向けて内方に付勢される。クランプ固定具２の他方の側面には、図面には示されないが同様の対応プランジャ、ばね及びグラブねじがロック素子６を操作部材８に向けて内方に付勢し、このようなプランジャ、ばね及びグラブねじを第１ロック素子６に割当てる。

【0036】

２個のロック素子６，７は溝孔付きガイド１９，２１に沿って側方にシフト可能であり、操作部材８の前方移動によって有効位置に向けて互いに離れる方向にシフトするとともに、操作部材８が後退するとき割当てられたプランジャによって互いに向かう方向に休止位置にシフトすることができる。

【0037】

図３につき説明すると、連結装置１、すなわち、クランプ固定具２及びアダプタ４０の非付勢状態の断面図を示す。アダプタ４０はクランプ固定具２の溝孔付き窪み４内に挿入し、ロック機構５はスタート位置をとり、したがって、アダプタ４０は所定位置に固定的にクランプされる。図示のようにロック機構５のスタート位置では、操作部材８が後退した基本位置にあるとともに、２個のロック素子６，７は集中基本位置をとる。操作部材８は、楔状に構成し、円錐状にテーパが付いた２個の側面に特徴がある。ロック機構５は、さらに、加圧空間２９内にシフト可能に配置し、機械的に操作部材８に連結したクランプピストン２７を有する。クランプピストン２７は、数個の圧縮ばねにより操作部材８の方向に前方に付勢されるが、図３では１個のばね２８のみを示す。ばね力に打ち勝ってクランプピストン２７を後退したスタート位置に押圧するため、加圧空間２９に対してクランプピストン２７に前端部に加圧媒体を、例えば加圧空気を充填する。この結果、クランプピストン２７が操作部材８とともに図示のようにスタート位置に後退する。さらに、アダプタ４０の心出しドリル穿孔部４９，５０内にそれぞれ突入するクランプ固定具２の２個の心出しピン２４，２５が見て取れる。

【0038】

この図３に示すような、操作部材８が後退した基本位置をとり、また２個のロック素子６，７が集中スタート位置をとる状態においては、アダプタ４０をクランプ固定具２の溝孔付き窪み４内に挿入することができるが、これはなぜならアダプタ４０をクランプ固定具２の溝孔付き窪み４内に挿入するとき、同時に集中したロック素子６，７もアダプタ４０のロック開口４４内に挿入されるからである。

【0039】

図３ａにつき説明すると、クランプ固定具のロック機構５とともにアダプタ４０のロック開口４４の一部を拡大した図を示す。ロック素子６，７の平坦面をより分かり易くするため、ロック素子６，７は幾分互いに離れた状態で示す。このことにより、どのように各ロック素子６，７の操作部材８に対面する内側面に第１平坦面３０，３１（スラスト平坦面）を設け、また外側面に第２平坦面３２，３３（衝合平坦面）を設けるかが明瞭になる。操作部材８の円錐状テーパ付きの側面３４，３５は、ロック素子６，７のスラスト平坦面３０，３１に対応又は対面するよう構成する。各ロック素子６，７の内側面におけるスラスト平坦面３０，３１は、操作部材８の側面３４，３５と同様に、連結装置１及びクランプ固定具２並びにアダプタ４０の中心線Ｍに対してそれぞれ約４゜〜１０゜の角度をなし、図示の実施例において、この角度は約６゜で示す。このことにより、後で詳細に説明するようにロック状態では操作部材８とロック素子６，７との間で自己ロック効果が得られる。同様に、どのようにロック開口４４の側方拡開部４５，４６のそれぞれに割当てられたロック素子６，７の外側面の衝合面３２，３３に適合するテーパ付きクランプ面４７，４８を設けるかが見て取れ、これにより各ロック素子６，７が、側方拡開部４５，４６に接触する。操作部材８は中心線Ｍに沿ってシフト可能である。

【0040】

次に図４につき説明すると、図３に示す連結装置１がクランプ状態にあることを示すとともに、図４ａではクランプ固定具のロック機構５の一部をアダプタ４０のロック開口４４と一緒に拡大した図で示す。ロック機構５を図３に示すスタート位置から図４及び４ａに示す有効状態に送るため、加圧空間２９を加圧し、この結果、クランプピストン２７はばね２８の作用によって図示の前方有効位置に移動することができる。前方への移動において、クランプピストン２７は同様に、操作部材８を前方に押圧し、この結果、操作部材８の円錐状テーパ付き側面３４，３５が２個のロック素子６，７を強制的に離間させることによって２個のロック素子６，７を外側方にシフトさせる。図４ａから分かるように、平坦面３２，３３によりロック素子６，７の外側面がロック開口４４のテーパ付きクランプ面４７，４８に接触して、アダプタ４０をクランプ固定具２に向けて引き込み、最終的にアダプタの２個の脚部がクランプ固定具２の棚部に接触する。クランプピストン２７及び操作部材８に対してばね２８によって発揮されるクランプ固定具の支持のため、空間２９ａをクランプ２７の後面側で、例えば好適には圧縮空気のような媒体で加圧することができ、圧縮空気による空間２９ａの加圧は、通常は操作部材８がアダプタ４０をクランプ固定具２に引き込むよう２個のロック素子６，７を外側方への強い力で押圧するに足る僅かなもので十分である。

【0041】

ロック素子６，７の内側面におけるスラスト平坦面３０，３１と操作部材８の２個の側面３４，３５との間における角度を適合させることによって、操作部材８とクランプ面４７，４８に接触するロック素子６，７との間に自己ロック作用が得られ、これによりロック機構５自体がロック状態を見つけることができる。このロック状態を釈放するため、クランプピストン２７の前端面において加圧空間２９を、好適には圧縮空気のような媒体によって加圧する必要があり、クランプピストン２７が操作部材８と一緒に後退したスタート位置に戻るシフトを生ずるまで圧力を増大させる。

【0042】

次に図５につき説明すると、クランプ固定具２の他の断面を示し、とくに、どのように操作部材８を２個のロック素子６，７間に配置し、またどのように４個のプランジャ１０ａ，１０ｂ、１３ａ，１３ｂ全体が対応の圧縮ばね１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂによって左側のロック素子６及び右側のロック素子７を操作部材８の方向に内方に押圧するかを明瞭にする。プランジャ１０ａ，１０ｂ、１３ａ，１３ｂは、操作部材８が基本位置に後退しているとき、２個のロック素子６，７を集中した基本位置にシフトするのを確実にしようとする。さらに、２個のカバー２０，２２により、ロック素子６，７の側方案内をするのに供する溝孔付きガイド１９，２１の頂部及び底部の限界を画定することが見て取れる。さらに、グラブねじ１２ａ，１２ｂ，１５ａ，１５ｂにより、圧縮ばね１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂがロック素子６，７の方向に付勢されることが見て取れる。

【0043】

次に図６につき説明すると、クランプ固定具２及びこのクランプ固定具に固定的にクランプするアダプタ４０の前端部の断面を示す。この図６からは、アダプタ４０の心出しドリル穿孔部５０に心出しピン２４が突入していることが見て取れ、同様に、どのようにアダプタ４０のベース４１が溝孔付き窪み４内に突入するかが見て取れる。アダプタ４０はクランプ固定具２に対してデッドフィット状態で固定的にクランプされる。このことは、一方で脚部４２ａ，４２ｂそれぞれの前端部が止め部を形成し、アダプタ４０が所定位置で固定的にクランプされる際にこの止め部でクランプ固定具２及び棚部１７，１８の端面にそれぞれ接触するとともに、他方でアダプタ４０のベース４１の頂部及び底部に配置した突出部５３，５４が溝孔付き窪み４の内側面でクランプ固定具２の棚部１７，１８に接触して、アダプタ４０をクランプ固定具２において垂直方向に支持する。各突出部５３，５４と溝孔付き窪み４の内側面との間には、少なくとも未負荷状態では約０.０５〜０.６ｍｍの範囲にわたる小さいギャップが残存するとともに、アダプタ４０のベース４１とクランプ固定具２の溝孔付き窪み４との間には大きなギャップ５５が残存し、この大きなギャップは、汚れに影響を受けにくいという利点を有し、なぜなら、例えば、塵埃及び切削屑のようないかなるデブリもこのギャップ５５に溜まることができ、クランプ固定具２におけるアダプタ４０の正確な位置決め及び／又は連結装置の適正機能に対する影響を何ら与えないからである。それでも空気ジェットのオリフィスを設け、このオリフィスを経て連結装置の露出したコンポーネントをジェット清掃できると理解されたい。

【0044】

上述したように、アダプタ４０のロック開口に係合するロック機構とともに説明した構成により、アダプタ４０は重い荷重及び高トルクを取扱うことができる。この点に関して行った試験によれば、約２１０ｍｍの長さ及び約７０ｍｍの高さを有するクランプ固定具２は、８００ｍｍの長さを有するパレットに連結し、かつ５００ｋｇの荷重を搬送するとき、アダプタ４０を繰返し正確かつ確実に固定的にクランプできることを証明したが、この試験例においては、荷重はアダプタに連結したパレットの中央に配置するものと仮定する。

【0045】

図面につき説明した上述の例示的な実施形態は最終的なものと理解すべきではなく、説明した例示的実施形態から逸脱する実施形態も特許請求の範囲で定義される保護範囲内にあり得る。したがって、例えば、上述の説明から逸脱するロック素子の実施形態も実施可能であり、例えば、２個の操作素子及びそれぞれに割当てられた２個のロック素子、並びにそれぞれに割当てられた２個の及び開口を設けたダブルロック機構も実施可能であり、心出し素子の数及び／又は構成に関する変更例も可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図3a】

【図4】

【図4a】

【図5】

【図6】