聯(lián)接裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于機(jī)器人(3)和工具(2)的聯(lián)接裝置(1)。該聯(lián)接裝置(1)具有多個(gè)可彼此連接的聯(lián)接部件(13，14)，這些聯(lián)接部件具有機(jī)械聯(lián)接部(15)和媒介聯(lián)接部(16)，其中機(jī)械聯(lián)接部(15)具有在聯(lián)接部件(13)上的形狀配合地相互嚙合的聯(lián)接元件(17，18)和在該聯(lián)接元件(17，18)之間起作用的、可由該機(jī)器人(3)和該聯(lián)接裝置(1)的位移運(yùn)動(dòng)操縱的鎖緊裝置(20)。
【專利說明】聯(lián)接裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有獨(dú)立權(quán)利要求前序部分的特征的、用于機(jī)器人和工具的聯(lián)接 裝置聯(lián)接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 這種聯(lián)接裝置也被稱為用于機(jī)器人的工具更換器聯(lián)接裝置，從實(shí)踐中已知有各 種實(shí)施方式。這種聯(lián)接裝置的重量大，并被布置和設(shè)計(jì)為用于具有位置控制的軸以及具 有高承載力的可編程工業(yè)機(jī)器人。聯(lián)接裝置具有多個(gè)可彼此連接的聯(lián)接部件，這些聯(lián)接 部件具有機(jī)械聯(lián)接部和媒介聯(lián)接部。機(jī)械聯(lián)接部具有在聯(lián)接部件上形狀配合地相互嚙合 (ineinander greifend)的聯(lián)接元件，和在這些聯(lián)接元件之間起作用的鎖緊裝置。鎖緊裝 置是可控制的，配有自己的內(nèi)部動(dòng)力。媒介聯(lián)接部包括用于工具保障的大量電聯(lián)接設(shè)備和 /或流體聯(lián)接設(shè)備。所屬的線路在外部沿著機(jī)器人臂被引導(dǎo)，并連接到聯(lián)接裝置上。
[0003] 從W0 99/60667 A1和W0 99/19121 A1已知有這種聯(lián)接裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的是提出一種改進(jìn)的聯(lián)接技術(shù)。
[0005] 本發(fā)明的目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征來實(shí)現(xiàn)。
[0006] 所要求保護(hù)的聯(lián)接技術(shù)使機(jī)器人能夠快速、可靠且自動(dòng)地更換工具。本發(fā)明的聯(lián) 接裝置的優(yōu)點(diǎn)在于：該聯(lián)接裝置重量輕，構(gòu)造小、干擾輪廓（St5rkontur)小，需要的制造費(fèi) 用少?？墒〉糇陨淼逆i緊驅(qū)動(dòng)?？赏ㄟ^機(jī)器人連同聯(lián)接裝置的位移運(yùn)動(dòng)來操縱鎖緊裝置。 因此，聯(lián)接裝置特別是適用于輕型結(jié)構(gòu)機(jī)器人。此外，外圍設(shè)備（例如，工具庫(kù)）可以相應(yīng) 簡(jiǎn)單、省空間和成本低地構(gòu)成。
[0007] 該聯(lián)接技術(shù)特別是適用于具有至少一個(gè)力控制或力調(diào)節(jié)的機(jī)器人軸和至少一個(gè) 用于檢測(cè)產(chǎn)生影響的負(fù)荷的所屬傳感器的可編程多軸機(jī)器人。有利地，這種機(jī)器人也可具 有撓性調(diào)節(jié)。這有益于自動(dòng)的工具更換，有益于由機(jī)器人所引發(fā)的并通過自身運(yùn)動(dòng)所執(zhí)行 的對(duì)鎖緊裝置的操縱。該機(jī)器人設(shè)計(jì)也使得能夠無損傷地尋找和觸摸，這在工具的安裝和 運(yùn)行時(shí)、在工具更換時(shí)帶來優(yōu)點(diǎn)。
[0008] 此外，機(jī)器人可具有穿過機(jī)器人節(jié)肢的內(nèi)部布線，該內(nèi)部布線結(jié)束于從動(dòng)元件，在 該處可連接于媒介聯(lián)接部。對(duì)此，所要求保護(hù)的聯(lián)接裝置特別是可具有合適的和有利的構(gòu) 造。該構(gòu)造使媒介能夠從機(jī)器人側(cè)的軸向輸入轉(zhuǎn)向到側(cè)向輸出。因此特別是，聯(lián)接裝置可 被緊湊地制造。
[0009] 在此與力控制或力調(diào)節(jié)的機(jī)器人軸共同起作用給出特別的優(yōu)點(diǎn)。特別是，可避免 通過外部布線、拖動(dòng)的和未控制的搖擺的外部線路質(zhì)量等造成的外部影響和干擾。
[0010] 特別有利的是，將機(jī)器人從動(dòng)元件設(shè)計(jì)為聯(lián)接部件。這具有獨(dú)立的創(chuàng)造性意義，節(jié) 省附加的重量以及制造和安裝費(fèi)用。由此可使機(jī)器人，特別是前述類型的機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化。 [0011] 特別是，所要求保護(hù)的聯(lián)接裝置是構(gòu)造輕的，并具有小的制造支出和費(fèi)用支出。因 此特別是，該聯(lián)接裝置是經(jīng)濟(jì)節(jié)約的。對(duì)于操縱用于機(jī)械聯(lián)接部的鎖緊裝置，可省掉聯(lián)接部 自身的動(dòng)力和輸入外能。這節(jié)省了重量和結(jié)構(gòu)空間?？梢酝ㄟ^機(jī)器人的位移運(yùn)動(dòng)，特別是 機(jī)器人的末端節(jié)肢的位移運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)鎖緊運(yùn)動(dòng)的操縱，在此例如聯(lián)接裝置在空間中線性 地運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)。在此特別是，聯(lián)接裝置可執(zhí)行相對(duì)于止動(dòng)部或外部操縱器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由此 操縱或觸發(fā)鎖緊裝置。有利地，這可發(fā)生在工具架上，在此首先形狀配合地接收和保持工具 側(cè)的聯(lián)接部件，隨后操縱特別是解除鎖緊裝置，機(jī)器人可松脫。優(yōu)選地，位移運(yùn)動(dòng)橫向于聯(lián) 接軸線取向。
[0012] 此外有益的是，媒介聯(lián)接部設(shè)置在形狀配合地相互嚙合的聯(lián)接元件上，特別是在 聯(lián)接銷上和在接收開口上。這節(jié)省了重量和結(jié)構(gòu)空間，保護(hù)在組裝聯(lián)接部件時(shí)自動(dòng)地彼此 處于連接的聯(lián)接設(shè)備。聯(lián)接設(shè)備和媒介聯(lián)接部可與機(jī)器人的內(nèi)部布線相適應(yīng)，這同樣有益 于結(jié)構(gòu)空間和重量。
[0013] 對(duì)于聯(lián)接部件、形狀配合地相互嚙合的聯(lián)接元件和媒介聯(lián)接部的聯(lián)接設(shè)備的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)，有各種有利的設(shè)計(jì)方案可能性，在從屬權(quán)利要求中給出了這些設(shè)計(jì)方案可能性。
[0014] 具有鎖止元件和內(nèi)部和/或外部操縱器的變型的鎖緊裝置的所述實(shí)施方式，特別 是簡(jiǎn)單的、重量輕的和運(yùn)行可靠的。特別優(yōu)選地，這些實(shí)施方式適用于通過機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和使 用機(jī)器人作為致動(dòng)器的鎖緊操作。
[0015] 媒介聯(lián)接部特別是運(yùn)行可靠的，使得能夠在最狹窄的空間中安置大量的電和/或 流體聯(lián)接設(shè)備或其他聯(lián)接設(shè)備，在此也可實(shí)現(xiàn)空間上和功能上的分隔。在此，特別有益的聯(lián) 接運(yùn)動(dòng)學(xué)是可能的。軸向插塞接觸用于流體，在橫向上具有彈簧接觸壓力、在軸向和聯(lián)接方 向上的滑動(dòng)接觸部用于電流。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 在附圖中示例性和示意性地示出了本發(fā)明。附圖中示出：
[0017] 圖1示出具有聯(lián)接裝置和工具的多軸可編程機(jī)器人，
[0018] 圖2示出具有工具架和多個(gè)工具的儲(chǔ)備部的正視圖，
[0019] 圖3和圖4示出圖2的俯視圖和翻轉(zhuǎn)側(cè)視圖，
[0020] 圖5示出按照?qǐng)D3的切割線V-V穿過聯(lián)接裝置的放大的截面圖，
[0021] 圖6示出閉合的聯(lián)接裝置的變型的立體圖，
[0022] 圖7示出根據(jù)圖6的打開的聯(lián)接裝置和其部件的分解圖，
[0023] 圖8和圖9示出局部打開的聯(lián)接裝置的另一變型，
[0024] 圖10和圖11示出聯(lián)接裝置的另一變型的透明線模式的不同透視圖，
[0025] 圖12示出聯(lián)接裝置的打開的變型的另一立體圖，以及
[0026] 圖13至圖17示出聯(lián)接裝置的另一變型的不同視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 本發(fā)明涉及一種用于機(jī)器人（3)和工具（2)聯(lián)接裝置（1)。本發(fā)明還涉及一種聯(lián) 接方法以及一種工作裝置（Arbeitsvorrichtung)(52)。此外，本發(fā)明涉及一種具有聯(lián)接裝 置（1)的機(jī)器人（3)和一種工具更換系統(tǒng)（53)。
[0028] 圖1以立體圖示出多軸和多肢的機(jī)器人（3)，該機(jī)器人在其末端節(jié)肢（5)上攜帶帶 有工具（2)的聯(lián)接裝置（1)。聯(lián)接裝置（1)也叫更換聯(lián)接件，用于自動(dòng)地聯(lián)接和松脫以及 更換工具（2)。帶有工具（2)和聯(lián)接裝置（1)的機(jī)器人（3)形成工作裝置（52)。工作裝置 (52)還可具有其他組件。
[0029] 圖1示出以具有力控制或力調(diào)節(jié)機(jī)器人軸（I-VII)的輕型結(jié)構(gòu)機(jī)器人形式的機(jī)器 人（3)的優(yōu)選實(shí)施方式，下面對(duì)其進(jìn)行詳述。
[0030] 工具⑵可以任意方式構(gòu)成并可有任意數(shù)量。在圖1和圖5中，工具⑵例如被 設(shè)計(jì)為具有兩個(gè)可相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)、受控驅(qū)動(dòng)的平行的抓指的抓具。圖2和圖3示出工具 (2)的另外實(shí)施方式。工具也可具有任意的功能。工作裝置（52)相應(yīng)地執(zhí)行不同的過程， 例如，操縱、加工或接合工件（未示出）。
[0031] 工具（2)可構(gòu)成為剛性的或活動(dòng)的，在此后者可具有一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)的部件和用 于它們的運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器或致動(dòng)器。工具（2)可由機(jī)器人（3)通過聯(lián)接裝置（1) 來運(yùn)動(dòng)、提供運(yùn)行資源并在必要時(shí)進(jìn)行控制，特別是借助機(jī)器人控制器（未示出）來進(jìn)行控 制。在此，借助媒介聯(lián)接部（16)可由聯(lián)接裝置（1)傳輸信號(hào)電壓和控制電壓、電流、流體運(yùn) 行資源（例如，壓縮空氣、冷卻劑等）。對(duì)此，機(jī)器人（3)可具有圖1所示的穿過節(jié)肢（5,6， 7,8)的內(nèi)部布線（55)。
[0032] 對(duì)于一個(gè)或多個(gè)工具（2)可分別設(shè)有工具架（48)。該工具架可設(shè)置在儲(chǔ)備部（54) 上，例如，多架(mehrstiindig)工具庫(kù)的支架等。工作裝置（52)可具有工具更換系統(tǒng)（53)， 利用該工具更換系統(tǒng)可隨時(shí)準(zhǔn)備好各種工具（2)，并將它們置于有利于聯(lián)接的和定義的位 置。
[0033] 聯(lián)接裝置（1)具有多個(gè)（例如兩個(gè)）可互相連接的聯(lián)接部件（13,14)，這些聯(lián)接部 件具有機(jī)械聯(lián)接部（15)和媒介聯(lián)接部（16)。借助相互嚙合的聯(lián)接元件（17,18)，機(jī)械聯(lián)接 部（15)形狀配合地連接聯(lián)接部件（13,14)。機(jī)械聯(lián)接部（15)和媒介聯(lián)接部（16)由鎖緊裝 置（20)保持在閉鎖狀態(tài)。鎖緊裝置（20)在形狀配合地相互嚙合的聯(lián)接元件（17,18)之間 起作用。
[0034] 鎖緊裝置（20)可由機(jī)器人（3)和聯(lián)接裝置（1)的本身運(yùn)動(dòng)和位移運(yùn)動(dòng)來操縱。在 此該鎖緊裝置特別可以是打開的或解除的。通過位移運(yùn)動(dòng)，例如末端節(jié)肢（5)的線性運(yùn)動(dòng) 或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使聯(lián)接裝置（1)被攜帶并移動(dòng)，在此，通過該由機(jī)器人（3)所引發(fā)的運(yùn)動(dòng)，獲得 用于操縱鎖緊裝置（20)所需的能量。優(yōu)選地，機(jī)器人（3)的位移運(yùn)動(dòng)定向?yàn)闄M向于聯(lián)接裝 置（1)的聯(lián)接軸線（55)。在一些實(shí)施方式中，鎖緊裝置（20)也可按需要由操作者手動(dòng)操 縱。
[0035] 圖5至圖12示出聯(lián)接裝置（1)和其聯(lián)接部件（13,14)的不同構(gòu)造設(shè)計(jì)方案。在 所有實(shí)施例中，聯(lián)接部件（13,14)具有在聯(lián)接時(shí)形狀配合地相互嚙合的所述聯(lián)接元件（17， 18)。突出的聯(lián)接元件（17)例如被設(shè)計(jì)為銷，位于機(jī)器人側(cè)的聯(lián)接部件（13)上。該銷可具 有傾斜的或錐形的尖。用于接收的聯(lián)接元件（18)例如被設(shè)計(jì)為用于銷（17)的匹配的、特 別是互補(bǔ)的接收開口，并位于工具側(cè)的聯(lián)接部件（14)上。優(yōu)選地，聯(lián)接元件（17,18)居中 地設(shè)置在聯(lián)接部件（13,14)上。優(yōu)選地，聯(lián)接元件（17,18)具有柱形的形狀?？梢圆煌?方式實(shí)現(xiàn)該示例性設(shè)計(jì)方案的變型。聯(lián)接元件（17,18)與聯(lián)接部件（13,14)的對(duì)應(yīng)關(guān)系可 交換。聯(lián)接元件（17,18)的數(shù)量可較多。聯(lián)接元件的造型也可改變。
[0036] 聯(lián)接部件（13,14)還具有聯(lián)接法蘭或聯(lián)接盤（30, 31)，該聯(lián)接法蘭或聯(lián)接盤可分 別用于連接機(jī)器人（3)或連接工具（2)。例如在工具側(cè)的聯(lián)接部件（14)上的聯(lián)接法蘭（31) 可被設(shè)計(jì)為多部分的。圖7在兩個(gè)法蘭部（32, 33)的分解圖中示例性示出該聯(lián)接法蘭。
[0037] 在聯(lián)接裝置（1)的閉鎖狀態(tài)下，例如平的聯(lián)接法蘭或聯(lián)接盤（30, 31)可彼此處于 支承接觸。機(jī)器人側(cè)的聯(lián)接法蘭（30)在不同的變型中分別被設(shè)計(jì)為圓盤。工具側(cè)的聯(lián)接 法蘭（31)是方形的。替代地，其他造型也是可以的。
[0038] 鎖緊裝置（20)具有形狀配合地相互嚙合的和相對(duì)于彼此可運(yùn)動(dòng)的鎖止元件（34， 35)，這些鎖止元件設(shè)置在聯(lián)接部件（13,14)上。鎖止元件（34, 35)在處于形狀配合地嚙合 的聯(lián)接元件（17,18)之間起作用，在此用于接收的鎖止元件（34)，特別是鎖止口，優(yōu)選地設(shè) 置在突出的聯(lián)接元件（17)、特別是銷上。在下面所述的實(shí)施例中將說明鎖止元件（34, 35) 的不同變型。
[0039] 鎖緊裝置（20)可還具有操縱器（46,47)，用于打開和/或閉鎖鎖緊裝置（20)。操 縱器（46,47)可設(shè)計(jì)和設(shè)置為不同的。
[0040] 內(nèi)部操縱器（46)可設(shè)置在聯(lián)接部件（13,14)之中或之上。替代地或附加地，鎖緊 裝置（20)還可具有例如設(shè)置在工具架（48)上的外部操縱器（47)。鎖緊裝置（20)或操縱 器（46,47)可以前述方式通過聯(lián)接裝置（1)相對(duì)于工具架（48)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)被激活。
[0041] 工具架（48)具有側(cè)面開放且例如為裂口狀的接收開口（49)，該接收開口用于插 入且形狀配合地接收工具側(cè)的聯(lián)接部件（14)和設(shè)置在該聯(lián)接部件上的工具（2)。在接收開 口（49)的封閉端上或其他合適的位置上，可設(shè)有用于內(nèi)部操縱器（46)的止動(dòng)件（50)。替 代地或附加地，在工具架（48)上在接收開口（49)的區(qū)域中可設(shè)有外部操縱器（47)，該外部 操縱器例如為磁鐵。該磁鐵可為永久磁鐵或可接通或可控制的電磁鐵。
[0042] 前述的媒介聯(lián)接部（16)至少部分地設(shè)置在形狀配合地相互嚙合的聯(lián)接元件（17， 18)上，并在它們的合在一起時(shí)自動(dòng)接通以及在它們分開時(shí)斷開。媒介聯(lián)接部（16)具有電 聯(lián)接設(shè)備和/或流體聯(lián)接設(shè)備（21，22)，該電聯(lián)接設(shè)備和/或流體聯(lián)接設(shè)備至少部分地設(shè) 置在形狀配合地相互嚙合的聯(lián)接元件（17,18)上，并沿著該聯(lián)接設(shè)備的縱軸線或聯(lián)接軸線 (57)定向。
[0043] 在聯(lián)接部件（13,14)上，還設(shè)有至聯(lián)接設(shè)備（21，22)的外部的機(jī)器人側(cè)和工具側(cè) 的線路接口（25,26,27)和內(nèi)部線路導(dǎo)管（28,29)。在聯(lián)接裝置（1)中，可通過機(jī)器人側(cè)的 線路接口（25)實(shí)現(xiàn)從軸向輸入到工具側(cè)的線路接口（26, 27)的外圍輸出或側(cè)向輸出的媒 介轉(zhuǎn)向。
[0044] 圖3和圖5示出聯(lián)接裝置（1)的第一變型的俯視圖和局部剖切側(cè)視圖。
[0045] 機(jī)器人側(cè)的、必要時(shí)是組合的電氣的和流體的、特別是氣體的線路接口（25)居中 設(shè)置在聯(lián)接部件（13)上。在此，例如連接內(nèi)部布線（55)的一個(gè)或多個(gè)電氣線路（10)和一 個(gè)或多個(gè)流體的、特別是氣體的線路（11)。例如，三個(gè)電氣線路導(dǎo)管和兩個(gè)流體線路導(dǎo)管 (28)自線路接口（25)引出，這些線路導(dǎo)管沿著聯(lián)接裝置（1)和銷狀聯(lián)接元件（17)的中央 軸線（57)延伸。
[0046] 電聯(lián)接設(shè)備（21)例如可設(shè)計(jì)為滑動(dòng)接觸部，可位于聯(lián)接元件（17,18)的罩上?；?動(dòng)接觸部（21)沿聯(lián)接軸線的縱向定向，并由銷部（17)和接收開口（18)的在罩上的電接觸 帶組成，這些電接觸帶在聯(lián)接時(shí)處于導(dǎo)電的接觸連接。彈簧元件（24)可確保這種導(dǎo)電接 觸?；瑒?dòng)接觸部（21)可有多個(gè)并周向地分布在聯(lián)接元件（17,18)上。
[0047] 機(jī)械聯(lián)接部（15)可具有防止繞聯(lián)接軸線（57)扭轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)鎖定部（19)。該旋轉(zhuǎn) 鎖定部例如可由突出的聯(lián)接元件（17)上的一個(gè)或多個(gè)軸向槽（23)和用于接收的聯(lián)接元件 (18)上的相應(yīng)的突出部或軸向肋組成，該軸向槽和突出部或軸向肋在聯(lián)接時(shí)形狀配合地相 互嚙合。槽和肋的對(duì)應(yīng)關(guān)系也可交換。
[0048] 必要時(shí)，旋轉(zhuǎn)鎖定部（19)可與滑動(dòng)接觸部（21)共同起作用。在工具側(cè)的聯(lián)接部 件（14)上設(shè)置的接觸帶例如可具有圖5所示的帶有彈簧特性的向前拱起的造型，并能在聯(lián) 接位置上形狀配合地嚙合到槽（23)中。該接觸帶可設(shè)置在旋轉(zhuǎn)鎖定部（19)的肋上或代替 該肋。該接觸帶可貼靠在位于槽底上的接觸帶上。
[0049] 流體聯(lián)接設(shè)備（22)例如可設(shè)計(jì)為可插入的一個(gè)或多個(gè)管聯(lián)接部，在所示實(shí)施例 中可位于銷（17)的端面上以及深孔狀的接收開口（18)的底部上。該端面和該底部可設(shè)計(jì) 為平的并橫向于聯(lián)接軸線（57)定向。流體線路導(dǎo)管（28)設(shè)置在銷（17)的內(nèi)部并軸向定 向。管聯(lián)接部設(shè)有密封件，并在聯(lián)接時(shí)自動(dòng)地插接在一起。所述管聯(lián)接部可具有蓋（未示 出），該蓋在聯(lián)接時(shí)自動(dòng)打開，在松脫時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。
[0050] 在圖2至圖5的實(shí)施例中，在工具側(cè)的聯(lián)接部件（14)上，例如在其聯(lián)接法蘭（31) 上，優(yōu)選在邊緣側(cè)上有電氣和/或流體線路接口（26, 27)。多個(gè)線路接口（26, 27)可設(shè)計(jì)為 和設(shè)置為在功能上和位置上分開的。所述線路接口通過工具側(cè)的線路導(dǎo)管（29)與所述聯(lián) 接設(shè)備（21，22)連接。線路導(dǎo)管（29)可具有用于媒介轉(zhuǎn)向的約90°彎曲的線路走向。在 一個(gè)或多個(gè)線路接口（26, 27)上可松脫地連接進(jìn)一步連接到工具（2)的線路。
[0051] 此外從圖5可以看出，工具側(cè)的聯(lián)接部件（14)可在合適的位置上具有槽或類似物 以用于形狀配合地與工具架（48)嵌接。這樣的槽例如設(shè)置在聯(lián)接法蘭（31)上的管狀的、 圍繞接收開口（18)的凸出部的外罩上，并與接收開口（49)或支架臂（Halterarm)相對(duì)應(yīng)。 在此工具（2)和工具側(cè)的聯(lián)接部件（14)可保持懸掛，其中接收開口（18)向上開放，使銷部 (17)能插入。在圖2和圖3中示出一個(gè)聯(lián)接的抓具（2)和另外兩個(gè)的松脫的其他的工具 ⑵。
[0052] 此外圖5說明了具有外部操縱器（47)的鎖緊裝置（20)的實(shí)施方式。用于接收的 鎖止元件（34)或鎖止口在該實(shí)施例中被設(shè)計(jì)為銷（17)中的橫鉆孔（37)。此處，可運(yùn)動(dòng)的 鎖止元件（35)同樣設(shè)計(jì)為橫向于或斜向于聯(lián)接軸線（57)取向的螺栓（45)，被端側(cè)插入的 彈簧（43)壓入鎖止位置并與橫鉆孔（37)嵌接。螺栓（45)被引導(dǎo)和安置在工具側(cè)的聯(lián)接 部件（14)上。導(dǎo)引件（41)由在聯(lián)接部件（14)中的橫向或斜向設(shè)置的孔構(gòu)成，該孔還接收 彈簧元件（43)并在外部由蓋板關(guān)閉，彈簧（43)支撐在該蓋板上。
[0053] 在支架（48)上的外部操縱器（47)具有帶有自己的力變化（Kraftentfaltung)的 力元件，該力元件相反于彈簧元件（43)的力優(yōu)選無接觸地拉緊鎖止元件（35)或螺栓（45)， 并由此將鎖緊裝置（20)解除和打開。對(duì)此，該力元件可以以任意合適的方式構(gòu)成。優(yōu)選地， 該力元件為前述的磁鐵。外部操縱器（47)設(shè)置在支架（48)上或磁鐵架（21)上、在所接收 的工具⑵的最終位置的區(qū)域中，并由此位于鎖止元件（35)的附近，例如位于螺栓（45)的 后方投影的區(qū)域中。
[0054] 當(dāng)工具側(cè)的聯(lián)接部件（14)被機(jī)器人（3)插入接收開口（49)并且螺栓（45)靠近 操縱器（47)時(shí)，外部操縱器（47)被激活或發(fā)揮其作用。在插入路徑的末端上或在聯(lián)接部 件（14)的最終位置上，操縱器（47)將螺栓（45)拉回，打開鎖緊裝置（20)，使機(jī)器人（3)可 松脫并脫下聯(lián)接部件（13)。操縱器（47)還通過磁力來保護(hù)支架（48)上的工具位置。
[0055] 鎖緊裝置（20) -直保持解除，直到機(jī)器人（3)再次聯(lián)接并建立起機(jī)械聯(lián)接部（15) 的形狀配合。隨后，機(jī)器人（3)使雖然已形狀配合地連接但還未鎖緊的聯(lián)接部件（13,14) 沿著支架（48)和接收開口（49)移動(dòng)，直到外部操縱器（47)的作用減弱，彈簧元件（43)將 螺栓（45)推入橫鉆孔（37)以及鎖緊裝置（20)閉鎖。
[0056] 圖6和圖7示出聯(lián)接裝置（1)的變型，其中圖6示出組裝狀態(tài)，圖7示出分解圖。 可運(yùn)動(dòng)的鎖止元件（35)在該實(shí)施方式中被設(shè)計(jì)為可運(yùn)動(dòng)的鎖止板，特別是滑動(dòng)塊，該鎖止 元件設(shè)置在工具側(cè)的聯(lián)接部件（14)上，并從該聯(lián)接部件的一側(cè)或雙側(cè)突出出來。此處，工 具側(cè)的聯(lián)接法蘭（31)被設(shè)計(jì)為多部分的，其中滑動(dòng)塊（35)設(shè)置在法蘭部（32, 33)之間并 借助導(dǎo)引件（41)來保持以及例如被線性地引導(dǎo)。
[0057] 如圖7所示，鎖止元件（35)具有沖裁口（38)，該沖裁口擁有變化的口徑，并例如具 有鑰匙孔狀的形狀。擴(kuò)大的沖裁口區(qū)域具有相應(yīng)于接收開口（18)的形狀并可在打開的鎖 緊位置上與該接收開口對(duì)齊。接收開口（18)分成兩部分，其中法蘭部（32, 33)具有相應(yīng)的 開口部分。沖裁口（38)的較窄的區(qū)域并且特別是鎖止元件（35)的在該處圍繞的邊（39) 用于閉合鎖緊裝置（20)。用于接收的鎖止口（34)位于銷（17)上。該鎖止口例如由在銷罩 上的兩個(gè)相切且橫向于軸線（57)取向的槽（36)形成，在鎖止元件（35)移動(dòng)時(shí)邊（39)可 以形狀配合地嵌接入該槽中。替代地，可只有用于鎖緊裝置的一個(gè)槽（36)和一個(gè)邊（39)。
[0058] 在該實(shí)施例中鎖緊裝置（20)具有內(nèi)部操縱器（46)。該內(nèi)部操縱器由鎖止元件 (35)的向外突出的凸出部或突出部形成。此處，圖6和圖7示出打開位置，其中沖裁口（38) 的較大區(qū)域設(shè)置為與接收開口（18)對(duì)齊，或形成該接收開口的一部分。內(nèi)部操縱器（46) 可被置于與止動(dòng)部（50)形狀配合地連接中，該止動(dòng)部設(shè)置在合適的位置上，例如在工具架 (48)上，該工具架在聯(lián)接和松脫期間對(duì)聯(lián)接部件（14)與工具（2)進(jìn)行保持和引導(dǎo)。操縱 器（46)例如可具有彎曲的形狀，其中為此鎖止板（35)在自由端上相應(yīng)地被彎邊。該彎邊 可被置于與例如槽狀的止動(dòng)部（50)形狀配合地嵌接，該止動(dòng)部將鎖止元件（35)橫向于其 縱向延伸在兩側(cè)固定。上述操縱器（46)還允許手動(dòng)操作。
[0059] 為了松脫，機(jī)器人（3)將具有操縱器（46)的聯(lián)接裝置（1)帶入所述止動(dòng)位置，由 此鎖止元件（35)被鎖定。隨著隨后由機(jī)器人（3)執(zhí)行的位移運(yùn)動(dòng)，然后聯(lián)接部件（13,14) 一起沿著鎖定的鎖止元件（35)和長(zhǎng)形的沖裁口（38)移動(dòng)，直到邊（39)與相切的槽（36) 脫離嵌接以及鎖緊裝置（20)被解除。然后機(jī)器人（3)可松脫并脫下聯(lián)接部件（13)。
[0060] 為了聯(lián)接，再次插入聯(lián)接部件（13)，機(jī)械聯(lián)接部（15)閉合，然后聯(lián)接部件（13,14) 在反方向上一起執(zhí)行移位，在此，通過使邊（39)嵌接到槽（36)上使鎖緊裝置（20)再次閉 鎖。為了確保鎖緊裝置（20)的打開和閉鎖位置，可以設(shè)置合適的保險(xiǎn)設(shè)備（40)，例如彈簧 卡槽等。
[0061] 在一變型中，可將止動(dòng)部（50)設(shè)計(jì)為工具架（48)上的導(dǎo)軌和滑軌，并側(cè)向地設(shè)置 在裂口狀的接收開口（49)上。在將工具（2)或聯(lián)接部件（14)插入接收開口（49)時(shí)，操縱 器（46)在鎖緊裝置（20)打開的情況下沿著導(dǎo)軌和滑軌移動(dòng)，并在松脫之后保持在該打開 位置上。
[0062] 此外，圖7示出具有聯(lián)接設(shè)備（21，22)、線路導(dǎo)管（28, 29)以及工具側(cè)的線路接口 (26, 27)和槽（23)的媒介聯(lián)接部（16)的前述實(shí)施方式。線路導(dǎo)管（29)和線路接口（26， 27)可不同分布地設(shè)置在法蘭部（32, 33)上。
[0063] 圖8和圖9示出鎖緊裝置（20)的另一變型。此處，將可移動(dòng)的鎖止元件（35)設(shè) 計(jì)為鎖止銷，特別是設(shè)計(jì)為彈簧臂（42)。彈簧臂（42)可設(shè)置在在此也可被設(shè)計(jì)為多部分的 聯(lián)接法蘭（31)的法蘭部（32)上，與機(jī)器人側(cè)的聯(lián)接部件（13)的銷（17)上的鎖止口（34) 一起起作用。鎖止口（34)可由銷罩上的相切的或環(huán)形的槽（36)形成。此處，彈簧臂（42) 具有例如恰好是桿狀的形狀并在一端固定在聯(lián)接部件（14)上。彈簧臂的另一端從聯(lián)接部 件（14)突出，利用突出部或凸出部形成內(nèi)部操縱器（46)，該內(nèi)部操縱器可與相應(yīng)構(gòu)造的止 動(dòng)部（50)共同起作用。彈簧臂（42)這樣設(shè)計(jì)或設(shè)置：在插入銷（17)時(shí)該彈簧臂通過其自 身彈力與鎖止口（34)處于嵌接。由鎖止元件（35)的彈簧作用確保該嵌接，閉鎖鎖緊裝置 (20)。
[0064] 為了打開鎖緊裝置（20)，操縱器（46)被置于與合適的止動(dòng)部（50)形狀配合地嵌 接。在隨后橫向于或斜向于彈簧臂（42)的延伸取向的機(jī)器人（3)和聯(lián)接部件（13,14)的 位移運(yùn)動(dòng)時(shí)，保持在止動(dòng)部上的彈簧臂（42)彎曲并與鎖止口（34)脫離嵌接。這樣，機(jī)器人 (3)可脫下聯(lián)接部件（13)。在工具架（48)的相應(yīng)設(shè)計(jì)中，彈簧臂（42)可保持在彎曲狀態(tài)。 在機(jī)械聯(lián)接部（15)打開之后，必要時(shí)可使工具側(cè)的聯(lián)接部件（14)向旁邊移動(dòng)一些，在此彈 簧臂（42)返回其伸展的初始位置。
[0065] 為了聯(lián)接，機(jī)器人（3)可使其具有銷部（17)的聯(lián)接部件（13)插入接收開口（18)， 在此錐形的或傾斜的銷部（17)擠壓伸入接收開口（18)中的彈簧臂（42)，然后可咬合入鎖 止口（34)。替代地，銷部（17)可部分地進(jìn)入接收開口（18)，由此建立聯(lián)接部件（13,14)之 間的形狀配合，然后該接收開口可移位以打開鎖緊裝置（20)。
[0066] 圖10和圖11示出鎖緊裝置（20)的另一變型，其中在該實(shí)施例中可移動(dòng)的鎖止元 件（35)也被設(shè)計(jì)為鎖止銷，特別是設(shè)計(jì)為彈簧臂（42)。在該情況下，用于使鎖緊裝置（20) 確保閉鎖的復(fù)位彈力由具體的彈簧元件（43)產(chǎn)生，該彈簧元件在彈簧臂（42)的后端上設(shè) 計(jì)為曲折狀的變形。此外，圖10和圖11也示出在多部分的聯(lián)接盤（31)中的導(dǎo)引件（41) 的設(shè)計(jì)。圖10和圖11示出聯(lián)接裝置⑴的透明線模式的圖示，其中處于內(nèi)部的部件，特別 是線路導(dǎo)管（28, 29)和媒介聯(lián)接部（16)以及機(jī)械聯(lián)接部（15)的其他組件也是可見的。 [0067] 在圖12的實(shí)施例中，鎖緊裝置（20)具有另外的可移動(dòng)的鎖止元件（35)。該鎖止 元件設(shè)計(jì)為搖擺臂（44)，該搖擺臂可旋轉(zhuǎn)地位于聯(lián)接部件（14)上，利用鉤狀的或拱形的前 端與用于接收的鎖止口（34)(例如環(huán)狀或相切的槽（36))、另外的聯(lián)接部件（13)上的橫鉆 孔或類似物處于形狀配合地嵌接。此處，操縱器（46)可設(shè)計(jì)為類似于可偏轉(zhuǎn)的彈簧臂（42) 的變型中的向后的凸出部或突出部，并通過機(jī)器人運(yùn)動(dòng)而與合適的止動(dòng)部嵌接，通過該止 動(dòng)部的阻力可實(shí)現(xiàn)搖擺臂（44)的轉(zhuǎn)動(dòng)和偏轉(zhuǎn)。搖擺臂（44)的相應(yīng)于閉鎖位置和打開位置 的最終位置可由合適的保險(xiǎn)設(shè)備限定和鎖定。此外，彈簧元件可作用于搖擺臂（44)。
[0068] 圖13至圖17示出圖6和圖7的聯(lián)接裝置（1)的另一變型。在此不同之處特別是 在于媒介聯(lián)接部（16)、旋轉(zhuǎn)鎖定部（19)和保險(xiǎn)元件（40)的構(gòu)成。在此，圖13還示出機(jī)器 人側(cè)的線路接口（25)的變型的立體圖。
[0069] 所示線路接口（25)特別是適用于機(jī)器人側(cè)的聯(lián)接部件（13)設(shè)計(jì)為機(jī)器人（3)的 從動(dòng)元件（4)的情況。在聯(lián)接盤（30)的背面或底面上設(shè)有用于機(jī)器人（3)的內(nèi)部線路引 線（55)的流體線路（11)和電氣線路（10)的流體聯(lián)接部（58)和接口區(qū)（59)。當(dāng)聯(lián)接部件 (13)不構(gòu)成從動(dòng)元件（4)時(shí)，可以其他合適的方式設(shè)計(jì)線路接口（25)。此處也如實(shí)施例中， 優(yōu)選機(jī)器人側(cè)的軸向媒介輸入部縱向沿著聯(lián)接軸線（57)而在工具側(cè)為轉(zhuǎn)向的側(cè)向的媒介 輸出部。
[0070] 根據(jù)圖15至圖17,流體聯(lián)接設(shè)備（22)設(shè)置在機(jī)械聯(lián)接部（15)的中央的銷部（17) 上。該設(shè)計(jì)相應(yīng)于圖5、圖6和圖7的設(shè)計(jì)。在該實(shí)施例中的不同之處是電聯(lián)接設(shè)備（21)， 該電聯(lián)接設(shè)備與銷部（17)位置分開地設(shè)置在聯(lián)接法蘭（30,31)上，由具有彈簧電觸點(diǎn)的電 接觸片形成，該電接觸片在聯(lián)接時(shí)彼此處于導(dǎo)電接觸，必要時(shí)也處于彼此形狀配合的接觸。
[0071] 在此，圖10以閉合的聯(lián)接裝置（1)的透明線模式的圖示出工具側(cè)的線路導(dǎo)管（29) 和媒介轉(zhuǎn)向。工具側(cè)的電氣線路接口和流體線路接口（26, 27)在該實(shí)施方式中也位于工具 側(cè)的聯(lián)接部件（14)的側(cè)壁上。
[0072] 此外，圖17示出保險(xiǎn)元件（40)的另一實(shí)施方式，此處該保險(xiǎn)元件被設(shè)計(jì)為法蘭部 (33)中的彈簧銷，該彈簧銷與鎖止板（35)上的一個(gè)或兩個(gè)卡口（Rastoeffnung)共同起作 用。在該實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)鎖定部（19)由機(jī)器人側(cè)的聯(lián)接法蘭（30)上的保險(xiǎn)銷和工具側(cè)的 聯(lián)接法蘭（31)上的所屬的接收開口形成。圖14和圖16示出該設(shè)置。
[0073] 在本發(fā)明的前述實(shí)施方式中，分別使用一種借助聯(lián)接裝置（1)將工具（2)聯(lián)接在 機(jī)器人（3)上的方法，其中聯(lián)接裝置（1)具有多個(gè)可彼此連接的聯(lián)接部件（13,14)，該聯(lián)接 部件具有機(jī)械聯(lián)接部（15)和媒介聯(lián)接部（16)，其中機(jī)械聯(lián)接部（15)具有在聯(lián)接部件（13， 14)上的形狀配合地相互嚙合的聯(lián)接元件（17,18)和在這些聯(lián)接元件（17,18)之間起作用 的鎖緊裝置（20)。在此，鎖緊裝置（20)由機(jī)器人（3)和聯(lián)接裝置（1)的位移運(yùn)動(dòng)來操縱。 優(yōu)選地，機(jī)器人（3)的位移運(yùn)動(dòng)橫向于聯(lián)接裝置（1)的聯(lián)接軸線（57)取向。在特別優(yōu)選的 變型中，鎖緊裝置（20)具有帶有從聯(lián)接部件（13，14)突出的突出部的內(nèi)部操縱器（46)，為 了打開和閉鎖鎖緊裝置（20)該內(nèi)部操縱器被置于與相對(duì)位置固定的止動(dòng)部（50)相嵌接。
[0074] 圖1示出機(jī)器人（3)的特別優(yōu)選實(shí)施方式，此處該機(jī)器人為輕型結(jié)構(gòu)機(jī)器人。該 機(jī)器人由重量輕的材料（例如，輕金屬和塑料）制成，并具有小的結(jié)構(gòu)尺寸。該機(jī)器人的重 量低并具有相應(yīng)受限的承載力，該承載力例如為20kg。具有機(jī)器人（3)和工具（2)的重量 的該輕型結(jié)構(gòu)機(jī)器人例如是50kg以下，特別是大約30kg，該輕型結(jié)構(gòu)機(jī)器人是可移動(dòng)的， 可被手動(dòng)地從一個(gè)使用地運(yùn)輸?shù)搅硪皇褂玫亍?duì)于該輕型結(jié)構(gòu)機(jī)器人，前述具有小的工具 重量的工具更換系統(tǒng)（1)的設(shè)計(jì)特別是有利的。
[0075] 圖1示出機(jī)器人（3)的優(yōu)選實(shí)施方式，該機(jī)器人具有一個(gè)或多個(gè)力控制或力調(diào)節(jié) 的機(jī)器人軸（I-VII)連同配屬的、檢測(cè)起作用的負(fù)載的傳感器裝置（12)。此外，機(jī)器人（3) 可具有至少一個(gè)柔性的機(jī)器人軸（I-VII)，該柔性的機(jī)器人軸具有撓性調(diào)節(jié)，特別是純的力 調(diào)節(jié)或位置調(diào)節(jié)和力調(diào)節(jié)的組合。所示機(jī)器人（3)設(shè)計(jì)為關(guān)節(jié)臂機(jī)器人，并具有例如七個(gè) 機(jī)器人軸（I-VII)。這些機(jī)器人軸分別具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承和在此對(duì)應(yīng)的可控制的或可調(diào)節(jié)的驅(qū) 動(dòng)器連同集成的、由箭頭表示的傳感器裝置（12)。此外，機(jī)器人軸（I-VII)可具有可控制的 或可切換的（schaltbare)制動(dòng)器。
[0076] 所示機(jī)器人（3)具有多個(gè)可運(yùn)動(dòng)的和可彼此連接的節(jié)肢（5,6,7,8)。優(yōu)選地，所 述節(jié)肢是鉸接的，通過所述旋轉(zhuǎn)的機(jī)器人軸（I-VII)彼此連接。此外，各個(gè)節(jié)肢（6, 7)可設(shè) 計(jì)為多部分的、本身可活動(dòng)的。機(jī)器人軸α-νπ)和其軸驅(qū)動(dòng)器，特別是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器以及傳 感器裝置（12)，通過連接盒（56)與機(jī)器人控制器（未示出）連接，該機(jī)器人控制器能夠控 制和調(diào)節(jié)所述驅(qū)動(dòng)器或軸驅(qū)動(dòng)器。機(jī)器人（3)的從動(dòng)側(cè)的末端節(jié)肢（5)例如設(shè)計(jì)為機(jī)器人 手，具有可繞旋轉(zhuǎn)軸（9)旋轉(zhuǎn)的從動(dòng)元件（4)，例如從動(dòng)法蘭。旋轉(zhuǎn)軸（9)形成最后的機(jī)器 人軸（VII)。
[0077] 聯(lián)接部件（13)可安裝在從動(dòng)元件（4)上。替代地，從動(dòng)元件（4)可設(shè)計(jì)為聯(lián)接部 件（13)。因此，具有機(jī)械聯(lián)接部（15)和媒介聯(lián)接部（16)的所屬部件的聯(lián)接部件（13)可構(gòu) 成為手軸或從動(dòng)機(jī)器人軸（VII)的組件。
[0078] 通過空心的從動(dòng)元件（4)和必要時(shí)另外的機(jī)器人節(jié)肢（5,6,7,8)，用于運(yùn)行資源 的一個(gè)或多個(gè)前述線路（10,11)在虛線所示的內(nèi)部布線（55)中被從連接盒（56)引導(dǎo)出， 從從動(dòng)元件（4)走向外部。所述線路可連接在中央的、必要時(shí)由從動(dòng)元件（4)圍繞的線路 接口（25)上。
[0079] 前述機(jī)器人軸（I-VII)的力控制或力調(diào)節(jié)是指末端節(jié)肢（5)的從動(dòng)元件（4)上的 向外的作用，以及指在該處產(chǎn)生作用的反作用力。在機(jī)器人內(nèi)部在旋轉(zhuǎn)軸或軸驅(qū)動(dòng)器上進(jìn) 行力矩控制或力矩調(diào)節(jié)。
[0080] 優(yōu)選地，機(jī)器人（3)具有三個(gè)或多個(gè)可運(yùn)動(dòng)的節(jié)肢（5,6,7,8)。在所示實(shí)施例中， 該機(jī)器人具有一個(gè)與地基連接的基礎(chǔ)肢（8)和前述末端節(jié)肢（5)以及兩個(gè)中間節(jié)肢（6, 7)， 所述中間節(jié)肢設(shè)計(jì)為多部分的、可借助軸III和軸V扭轉(zhuǎn)。替代地，中間節(jié)肢出，7)的數(shù)量 可更少或更多。在其他變型中，個(gè)別的或所有的中間節(jié)肢出，7)都可設(shè)計(jì)為本身抗扭、無附 加軸的。
[0081] 傳感器裝置（12)例如可具有在一個(gè)或多個(gè)軸（I-VII)上的一個(gè)或多個(gè)傳感器。這 些傳感器可具有相同的或不同的功能。特別是，所述傳感器可為力傳感器或力矩傳感器，用 于檢測(cè)負(fù)載，特別是力矩，所述負(fù)載從外部通過從動(dòng)元件（4)作用于機(jī)器人。傳感器還可探 測(cè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和必要時(shí)的旋轉(zhuǎn)位置。
[0082] 借助傳感器裝置（12)，可由控制器實(shí)現(xiàn)前述撓性調(diào)節(jié)。因此，一方面機(jī)器人⑶可 彈性地和有回避能力地保持和攜帶工具（2)，在此例如可避免碰撞和特別是與人發(fā)生事故。 該特性也可用于手動(dòng)示教和編程并具有對(duì)不同的工具（2)和因此所執(zhí)行的過程和作業(yè)的 快速和簡(jiǎn)單的編程、投產(chǎn)以及匹配性的優(yōu)點(diǎn)。此外，通過傳感器裝置（12)的負(fù)載檢測(cè)還可 支持和簡(jiǎn)化對(duì)工作位置和聯(lián)接位置的尋找和發(fā)現(xiàn)。也可探測(cè)和按需要校正節(jié)肢（5,6, 7,8) 的相對(duì)位置中的角度誤差。
[0083] 傳感器裝置（12)還可用于檢查工具（2)的保形性和可操作性。機(jī)器人（3)例如可 將工具（2)與待檢查的元件（例如，抓指）在具有已知位置的參照點(diǎn)上置于輕微的觸碰接 觸中，在此，對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和機(jī)器人位置進(jìn)行監(jiān)視，并借助傳感器裝置（12)來檢測(cè)觸碰。通 過撓性調(diào)節(jié)可以避免損失慘重的碰撞，在超過預(yù)定的負(fù)載閾值時(shí)，停止或關(guān)閉機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。 通過比較機(jī)器人的額定位置和實(shí)際位置，依據(jù)借助傳感器裝置（12)所探測(cè)的接觸可確定， 工具（2)是否完好或損壞，特別是工具（2)的程序化的工具中心點(diǎn)（TCP)是否還位于預(yù)定 的位置。
[0084] 此外，在聯(lián)接和松脫時(shí)通過監(jiān)視所出現(xiàn)的負(fù)載可控制聯(lián)接裝置（1)的正確功能和 支架（48)上的聯(lián)接部件（14)的正確位置。外部操縱器或力元件（47)的作用也可通過對(duì) 負(fù)載的檢測(cè)來監(jiān)視。
[0085] 所示和所述的實(shí)施方式的變型可以不同的方式實(shí)現(xiàn)。不同實(shí)施例的特征可彼此組 合，也可互相交換。特別是，聯(lián)接部件（13,14)在機(jī)器人（3)上和對(duì)工具（2)的關(guān)系可改 變?？梢苿?dòng)的和嵌接的鎖止元件（35)以及用于接收的鎖止元件（34)對(duì)聯(lián)接部件（13,14) 和聯(lián)接元件（17,18)的關(guān)系也可改變，特別是可交換。特別是，對(duì)聯(lián)接裝置（1)的鎖緊裝置 (20)可借助內(nèi)部操縱器（46)來操縱，按需要也可手動(dòng)進(jìn)行操縱。
[0086] 機(jī)器人（3)也可具有任意其他的設(shè)計(jì)。該機(jī)器人可具有位置控制的軸。機(jī)器人軸 可為任意數(shù)量和組合的平移軸和/或旋轉(zhuǎn)軸。
[0087] 除了聯(lián)接裝置（1)，本發(fā)明還涉及其各個(gè)聯(lián)接部件（13,14)。這尤其適用于，當(dāng)聯(lián) 接裝置（1)構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)器人接口時(shí)和機(jī)器人側(cè)的聯(lián)接部件（13)構(gòu)成為機(jī)器人部件，特 別是構(gòu)成為從動(dòng)元件（4)時(shí)。
[0088] 機(jī)器人側(cè)的聯(lián)接部件（13)可具有前述和權(quán)利要求中所述的實(shí)施方式。當(dāng)機(jī)器人 側(cè)的聯(lián)接部件（13)在正面上具有突出的聯(lián)接元件（17)和鎖止口（34)時(shí)，在此是特別有利 的。機(jī)器人側(cè)的聯(lián)接部件（13)還可在背面上具有用于機(jī)器人（3)的內(nèi)部布線（55)的流體 線路和/或電氣線路（11，10)的流體聯(lián)接部（58)和/或電連接區(qū)（59)。
[0089] 工具側(cè)的聯(lián)接部件（14)同樣可具有前述和權(quán)利要求中所述的實(shí)施方式。當(dāng)工具 側(cè)的聯(lián)接部件（14)具有用于接收的聯(lián)接元件（18)和可移動(dòng)的鎖止元件（35)時(shí)，在此是特 別有利的。
[0090] 附圖標(biāo)記列表
[0091] 1 聯(lián)接裝置，更換聯(lián)接件
[0092] 2 工具，抓具
[0093] 3 機(jī)器人，輕型結(jié)構(gòu)機(jī)器人
[0094] 4 從動(dòng)元件，從動(dòng)法蘭，旋轉(zhuǎn)法蘭
[0095] 5 節(jié)肢，末端節(jié)肢，手
[0096] 6 節(jié)肢，中間節(jié)肢
[0097] 7 節(jié)肢，中間節(jié)肢
[0098] 8 節(jié)肢，基礎(chǔ)節(jié)肢
[0099] 9 旋轉(zhuǎn)軸
[0100] 10 機(jī)器人側(cè)的電氣線路
[0101] 11 機(jī)器人側(cè)的流體線路
[0102] 12 傳感器裝置
[0103] 13 機(jī)器人側(cè)的聯(lián)接部件
[0104] 14 工具側(cè)的聯(lián)接部件
[0105] 15 機(jī)械聯(lián)接部
[0106] 16 媒介聯(lián)接部
[0107] 17 形狀配合的聯(lián)接元件，銷
[0108] 18 形狀配合的聯(lián)接元件，接收開口
[0109] 19 旋轉(zhuǎn)鎖定部
[0110] 20 鎖緊裝置
[0111] 21 電聯(lián)接設(shè)備，滑動(dòng)接觸件，接觸片
[0112] 22 流體聯(lián)接設(shè)備，管聯(lián)接件
[0113] 23 槽
[0114] 24 彈簧元件
[0115] 25 機(jī)器人側(cè)的線路接口
[0116] 26 工具側(cè)的電氣線路接口
[0117] 27 工具側(cè)的流體線路接口
[0118] 28 機(jī)器人側(cè)的線路導(dǎo)管
[0119] 29 工具側(cè)的線路導(dǎo)管
[0120] 30 機(jī)器人側(cè)的聯(lián)接法蘭，聯(lián)接盤
[0121] 31 工具側(cè)的聯(lián)接法蘭，聯(lián)接盤
[0122] 32 法蘭部
[0123] 33 法蘭部
[0124] 34 鎖止元件，鎖止口
[0125] 35 鎖止元件，鎖止銷，鎖止板
[0126] 36 相切槽
[0127] 37 橫鉆孔
[0128] 38 沖裁口
[0129] 39 邊
[0130] 40 保險(xiǎn)元件，卡槽
[0131] 41 用于鎖止元件的導(dǎo)引件
[0132] 42 彈簧臂
[0133] 43 彈簧元件
[0134] 44 搖擺臂
[0135] 45 螺栓
[0136] 46 操縱器，突出部
[0137] 47 操縱器，磁鐵
[0138] 48 支架，工具架
[0139] 49 接收開口
[0140] 50 止動(dòng)部
[0141] 51 磁鐵架
[0142] 52 工作裝置
[0143] 53 工具更換系統(tǒng)
[0144] 54 儲(chǔ)備部，庫(kù)
[0145] 55 內(nèi)部布線
[0146] 56 基座連接部，連接盒
[0147] 57 聯(lián)接軸線，中央軸線，銷軸線
[0148] 58 流體聯(lián)接部
[0149] 59 接口區(qū)
[0150] I - VII 機(jī)器人的軸。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于機(jī)器人（3)和工具（2)的聯(lián)接裝置，其中該聯(lián)接裝置（1)具有多個(gè)可彼此 連接的聯(lián)接部件（13,14)，該聯(lián)接部件具有機(jī)械聯(lián)接部（15)和媒介聯(lián)接部（16)，其中該機(jī) 械聯(lián)接部（15)具有在該聯(lián)接部件（13,14)上形狀配合地相互嚙合的聯(lián)接元件（17,18)和 在這些聯(lián)接元件（17,18)之間起作用的鎖緊裝置（20)，其特征在于，該鎖緊裝置（20)能夠 由該機(jī)器人（3)和該聯(lián)接裝置（1)的位移運(yùn)動(dòng)來操縱。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述媒介聯(lián)接部（16)至少部分地設(shè) 置在形狀配合地相互嚙合的所述聯(lián)接元件（17,18)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，將聯(lián)接元件（17)設(shè)計(jì)為銷，特別 是具有錐形尖，將聯(lián)接元件（18)設(shè)計(jì)為相對(duì)應(yīng)的接收開口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述聯(lián)接部件（13,14)分別具 有用于與所述機(jī)器人（3)連接或與所述工具（2)連接的聯(lián)接法蘭（30, 31)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述鎖緊裝置（20)能夠 通過相對(duì)于工具架（48)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來操縱。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述鎖緊裝置（20)具有 設(shè)置在所述聯(lián)接部件（13,14)上、形狀配合地相互嚙合且能夠相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)的鎖止元件 (34,35)。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述鎖緊裝置（20)具有 內(nèi)部操縱器（46)，該內(nèi)部操縱器設(shè)置在聯(lián)接部件（13,14)中。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述鎖緊裝置（20)的內(nèi) 部操縱器（46)被設(shè)計(jì)為可運(yùn)動(dòng)的并構(gòu)成為從聯(lián)接部件（13,14)突出的突出部。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述鎖緊裝置（20)的內(nèi) 部操縱器（46)連接于可移動(dòng)的鎖止元件（35)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述鎖緊裝置（20)具 有設(shè)置在工具架（48)上的外部操縱器（47)。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述鎖緊裝置（20)的 外部操縱器（47)被設(shè)計(jì)為力元件，特別是磁鐵，作用于能夠在聯(lián)接部件（13,14)中移動(dòng)的、 彈簧加載的（43)鎖止元件（35)。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，將聯(lián)接法蘭（30, 31) 設(shè)計(jì)為多部分的，其中在法蘭部（32,33)之間設(shè)有具有導(dǎo)引件（41)的可移動(dòng)的鎖止元件 (35)。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，將鎖止元件（34)設(shè)計(jì) 為鎖止口并設(shè)置在突出的，特別是銷狀的聯(lián)接元件（17)上。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，將鎖止元件（34)設(shè)計(jì) 為在突出的，特別是銷狀的聯(lián)接元件（17)上的相切的槽（36)或橫鉆孔（37)。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，將可移動(dòng)的鎖止元件 (35)設(shè)計(jì)為鎖止銷或鎖止板，并設(shè)置在用于接收的聯(lián)接元件（18)上。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，被移動(dòng)地引導(dǎo)的鎖止板 (35)具有沖裁口（38)，該沖裁口具有可變的口徑，該沖裁口的邊（39)在鎖止位置上形狀配 合地嵌入相切的槽（36)。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，可移動(dòng)的鎖止元件 (35)，特別是可移動(dòng)的鎖止板具有用于確保所述鎖緊裝置（20)的打開狀態(tài)和閉合狀態(tài)的 保險(xiǎn)元件（40)。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，將鎖止銷設(shè)計(jì)為彈簧臂 (42)或搖擺臂（44)并在鎖止位置上形狀配合地嵌入相切的槽（36)。
19. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，將鎖止銷設(shè)計(jì)為可移動(dòng) 的并由彈簧元件（43)加載的螺栓（45)構(gòu)成，該螺栓在鎖止位置上形狀配合地嵌入橫鉆孔 (37)，該螺栓當(dāng)在空間上靠近外部操縱器（47)、特別是磁鐵時(shí)，被該磁鐵從該橫鉆孔（37) 中解除。
20. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，媒介聯(lián)接部（16)具有 電聯(lián)接設(shè)備（21)和/或流體聯(lián)接設(shè)備（22)。
21. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，電聯(lián)接設(shè)備（21)和/或 流體聯(lián)接設(shè)備（22)設(shè)置在形狀配合地相互嚙合的所述聯(lián)接元件（17,18)上，并沿著該聯(lián)接 設(shè)備的縱軸線（57)定向。
22. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，將電聯(lián)接設(shè)備（21)設(shè) 計(jì)為滑動(dòng)接觸部或接觸片。
23. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，電聯(lián)接設(shè)備（21)設(shè)置 在形狀配合地相互嚙合的所述聯(lián)接元件（17,18)的罩上，并具有槽（23)和彈簧元件（24)。
24. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，電聯(lián)接設(shè)備（21)設(shè)置 在所述聯(lián)接法蘭或聯(lián)接盤（30, 31)上。
25. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，將流體聯(lián)接設(shè)備（22) 設(shè)計(jì)為可插接的一個(gè)或多個(gè)管聯(lián)接部。
26. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，流體聯(lián)接設(shè)備（22)設(shè) 置在形狀配合地相互嚙合的所述聯(lián)接元件（17,18)的端面上。
27. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，在所述聯(lián)接部件（13， 14)上的所述媒介聯(lián)接部（16)具有用于所述聯(lián)接設(shè)備（21，22)的外部線路接口（25, 26， 27)和內(nèi)部線路導(dǎo)管（28, 29)。
28. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述媒介聯(lián)接部（16) 的內(nèi)部線路導(dǎo)管（28,29)至少部分地設(shè)置在形狀配合地相互嚙合的所述聯(lián)接元件（17,18) 上。
29. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，機(jī)器人側(cè)的聯(lián)接部件 (13) 具有居中設(shè)置的線路接口（25)。
30. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，工具側(cè)的聯(lián)接部件 (14) 具有在外圍、特別是周向設(shè)置的線路接口（26, 27)。
31. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述媒介聯(lián)接部（16) 具有機(jī)器人側(cè)的軸向媒介輸入部和在工具側(cè)的轉(zhuǎn)向的側(cè)向媒介輸出部。
32. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述聯(lián)接部件（13,14) 具有旋轉(zhuǎn)鎖定部（19)。
33. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，聯(lián)接裝置（1)用于多軸 可編程機(jī)器人（3)、特別是輕型結(jié)構(gòu)機(jī)器人，該機(jī)器人具有至少一個(gè)力控制或力調(diào)節(jié)的機(jī)器 人軸（I-VII)和至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的、作用為檢測(cè)負(fù)載的傳感器裝置（12)。
34. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，將聯(lián)接部件（13)設(shè)計(jì) 為機(jī)器人（3)的從動(dòng)元件（4)。
35. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述機(jī)器人側(cè)的聯(lián)接部 件（13)具有突出的聯(lián)接元件（17)和鎖止口（34)，所述工具側(cè)的聯(lián)接部件（14)具有用于接 收的聯(lián)接元件（18)和可移動(dòng)的鎖止元件（35)。
36. -種借助聯(lián)接裝置（1)將工具（2)聯(lián)接在機(jī)器人（3)上的方法，該聯(lián)接裝置具有多 個(gè)可彼此連接的聯(lián)接部件（13,14)，該聯(lián)接部件具有機(jī)械聯(lián)接部（15)和媒介聯(lián)接部（16)， 其中該機(jī)械聯(lián)接部（15)具有在該聯(lián)接部件（13,14)上形狀配合地相互嚙合的聯(lián)接元件 (17,18)和在這些聯(lián)接元件（17,18)之間起作用的鎖緊裝置（20)，其特征在于，該鎖緊裝置 (20)能夠通過該機(jī)器人（3)和該聯(lián)接裝置（1)的位移運(yùn)動(dòng)來操縱。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述機(jī)器人（3)的位移運(yùn)動(dòng)橫向于所述 聯(lián)接裝置（1)的聯(lián)接軸線（57)取向。
38. 根據(jù)權(quán)利要求36或37所述的方法，其特征在于，所述鎖緊裝置（20)具有帶有從聯(lián) 接部件（13,14)突出的突出部的內(nèi)部操縱器（46)，為了打開和閉鎖所述鎖緊裝置（20)該內(nèi) 部操縱器被置于與相對(duì)地位置固定的止動(dòng)部（50)相嵌接。
39. -種具有多軸可編程機(jī)器人（3)、聯(lián)接裝置（1)和工具（2)的工作裝置，其特征在 于，所述聯(lián)接裝置（1)為根據(jù)權(quán)利要求1至35中任一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置（1)。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的工作裝置，其特征在于，所述機(jī)器人（3)具有一個(gè)或多個(gè)力 控制或力調(diào)節(jié)的機(jī)器人軸（I-VII)，所述機(jī)器人軸具有配屬的、檢測(cè)起作用的負(fù)載的傳感器 裝置（12)。
41. 根據(jù)權(quán)利要求39或40所述的工作裝置，其特征在于，所述機(jī)器人（3)具有至少一 個(gè)柔性的軸（I-VII)，該柔性的軸具有撓性調(diào)節(jié)裝置，特別是純力調(diào)節(jié)裝置或位置調(diào)節(jié)裝置 和力調(diào)節(jié)裝置的組合。
42. 根據(jù)權(quán)利要求39、40或41所述的工作裝置，其特征在于，所述機(jī)器人（3)為輕型結(jié) 構(gòu)機(jī)器人。
43. 根據(jù)權(quán)利要求39至42中任一項(xiàng)所述的工作裝置，其特征在于，將所述機(jī)器人（3) 的從動(dòng)元件（4)設(shè)計(jì)為聯(lián)接部件（13)。
44. 根據(jù)權(quán)利要求39至43中任一項(xiàng)所述的工作裝置，其特征在于，所述機(jī)器人（3)具 有穿過節(jié)肢（5,6,7,8)的內(nèi)部布線（55)，該內(nèi)部布線具有流體線路和/或電氣線路（10， 11)，該內(nèi)部布線連接于所述聯(lián)接部件（13)上的線路接口（25)。
45. 根據(jù)權(quán)利要求39至44中任一項(xiàng)所述的工作裝置，其特征在于，所述工作裝置（1) 具有工具架（48)，該工具架帶有用于形狀配合地接收工具（2)的接收開口（49)。
46. 根據(jù)權(quán)利要求39至45中任一項(xiàng)所述的工作裝置，其特征在于，工具架（48)具有用 于內(nèi)部操縱器（46)的止動(dòng)部（50)。
47. 根據(jù)權(quán)利要求39至46中任一項(xiàng)所述的工作裝置，其特征在于，工具架（48)具有外 部操縱器（47)。
48. 根據(jù)權(quán)利要求39至47中任一項(xiàng)所述的工作裝置，其特征在于，所述工作裝置（1) 具有工具更換系統(tǒng)（53)，該工具更換系統(tǒng)具有儲(chǔ)備部（54)，特別是庫(kù)，該儲(chǔ)備部具有多個(gè) 工具架（48)以及多個(gè)工具（2)。
【文檔編號(hào)】B25J19/00GK104093529SQ201380008339
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月6日
【發(fā)明者】萊茵霍爾德·奈德 申請(qǐng)人:庫(kù)卡系統(tǒng)有限責(zé)任公司