專利名稱：自動安全夾子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保持在一接收機構(gòu)中的可更換工具，該工具包括一用于防止該工具從接收機構(gòu)中意外脫落的安全裝置，該安全裝置具有一工具釋放位置和一工具鎖定位置。
背景技術(shù)：
例如，這樣的裝置可以從歐洲專利號0494714中獲知。依照該出版物，工具設(shè)置有一安全構(gòu)件，該安全構(gòu)件從工具表面突出并接合在接收機構(gòu)的空腔中。當(dāng)移走接收機構(gòu)的夾緊力時，該安全構(gòu)件可阻止該工具脫落。僅在操作按鈕后，安全構(gòu)件才縮回，該工具才能從接收機構(gòu)中沿著基本上正交于接收機構(gòu)長度的方向取出。如權(quán)利要求所述的執(zhí)行構(gòu)件，可具體化為一按鈕。然而，執(zhí)行構(gòu)件并不能將能量轉(zhuǎn)化為縮回安全構(gòu)件的運動。
當(dāng)自動更換工具時，使用操作裝置將工具從接收機構(gòu)中取出，并將工具布置在所述接收機構(gòu)中。對于現(xiàn)有技術(shù)中具有安全裝置的工具，必須操作該安全裝置，以便能夠沿著基本上正交于接收機構(gòu)長度的方向取出該工具。因此，該操作裝置必須設(shè)置一夾具，該夾具不僅夾緊和保持工具，而且還操作安全裝置。
已知的幾種夾具采用與人工操作者所采取的方式一樣，機械地操作安全裝置。這種夾具的缺點在于，在操作不同類型的工具時，其靈活性較差。這種夾具僅僅能夠操作將按鈕設(shè)置在已知位置的工具。例如，一小型工具僅僅具有一個按鈕，而大型且較長的工具則往往具有至少兩個按鈕。已有的這樣的夾具僅僅能夠操作這兩種工具之一。為了能夠更換這兩種工具，機器手就不得不更換這些夾具，以便能夠更換另一種工具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可更換的工具，使其具有較好的靈活性，并使一自動更換系統(tǒng)能夠在僅使用一個夾具的情況下更換多種工具。
本發(fā)明的該目的是通過一種可更換的工具來實現(xiàn)的，其特征在于用于致動安全裝置的致動裝置；用于激發(fā)致動裝置的激發(fā)裝置。通過在可更換工具上設(shè)置致動裝置，操作裝置的夾具不再需要一種特殊的設(shè)備來致動例如工具上的按鈕。這些致動裝置通過激發(fā)裝置進行激發(fā)，以將能量轉(zhuǎn)化為運動，該運動從工具釋放位置向工具鎖定位置推動安全裝置，或者從工具釋放位置推動到工具鎖定位置，以將工具鎖定在接收機構(gòu)中。
在本發(fā)明的工具的優(yōu)選實施例中，致動裝置包括一電動機，用于驅(qū)動安全裝置從工具鎖定位置到工具釋放位置，以將工具以接收機構(gòu)中取出，或者從工具釋放位置到工具鎖定位置，以將工具鎖定在接收機構(gòu)中。在此實施例中，激發(fā)裝置提供一電流給電動機。該電流的提供比較容易實現(xiàn)，例如由操作裝置的夾具提供或者由接收機構(gòu)提供。
優(yōu)選地，致動裝置包括一由電動機驅(qū)動的螺旋軸，該螺旋軸與安全裝置相連。該螺旋軸能夠?qū)㈦妱訖C的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，這對例如使用按鈕的工具是有利的。
在本發(fā)明的工具的另一實施例中，致動裝置包括一電磁鐵，用于驅(qū)動安全裝置從工具鎖定位置到工具釋放位置，以將工具從接收機構(gòu)中取出；或者驅(qū)動安全裝置從工具釋放位置到工具鎖定位置，以將工具鎖定到接收機構(gòu)中。
在本發(fā)明的又一實施例中，操作部件包括一傳動機構(gòu)，用于將致動裝置的驅(qū)動力重新設(shè)置一角度，例如正交方向。由于工具及接收機構(gòu)的形狀原因，往往不可能將致動裝置的操作方向與安全裝置運動的所需方向設(shè)置在一條直線上。例如通過使用楔塊，能夠?qū)⒅聞友b置的方向轉(zhuǎn)換為另一方向。這使得致動裝置能夠設(shè)置在工具的不同部位。傳動機構(gòu)的其他例子有齒輪齒條傳動機構(gòu)，連桿傳動機構(gòu)和齒輪傳動機構(gòu)。
優(yōu)選地，激發(fā)裝置包括一連接件，該連接件與致動裝置連接，以接受能量并向致動裝置傳遞能量。例如，能量來源于機器手的夾具在夾住工具之后產(chǎn)生的能量，以使致動裝置將安全裝置沒置在工具釋放位置，以便操作裝置能夠從接收機構(gòu)中縮回工具。
在本發(fā)明的工具的另一優(yōu)選實施例中，致動裝置包括一連接于安全裝置的氣缸或液壓缸。液壓或氣壓通常可用于接收機構(gòu)，并且也能夠用于通過致動裝置對安全裝置進行操作。
優(yōu)選地，激發(fā)裝置包括一連接件，該連接件用于給缸提供壓縮氣體或液壓流體以激發(fā)致動裝置。例如，夾具具有氣動線路，該氣動線路連接于工具，通過該氣動線路可以操作安全裝置。因此，只有在將夾具與工具連接后，安全裝置才能被操作，從而增加了安全性。
在本發(fā)明的工具的另一優(yōu)選實施例中，激發(fā)裝置和致動裝置包括彈簧裝置。優(yōu)選地，彈簧裝置在工具插入接收機構(gòu)時張緊以儲存能量，并在接收機構(gòu)中釋放彈簧能量以操作安全裝置。在將工具插入接收機構(gòu)中時，操作裝置將力施加到工具上。該力的一部分能夠以能量形式被儲存在彈簧裝置中，并在后續(xù)步驟中用于操作安全裝置。彈簧能量的釋放可以通過控制部件進行控制，例如一由夾具執(zhí)行的機械動作或者通過將微電流施加到類似壓力元件的微電致動器。
更進一步地，本發(fā)明涉及一種從接收機構(gòu)中更換工具的方法，包括-提供一種本發(fā)明的可更換工具；-夾持該可更換工具；-通過激發(fā)裝置，激發(fā)可激發(fā)的致動裝置，以將安全裝置移動到工具釋放位置；-從接收機構(gòu)中將可更換工具取出。
本發(fā)明還涉及一種將工具插入到接收機構(gòu)中的方法，包括-提供一種本發(fā)明的可更換工具；-將工具沿著與接收機構(gòu)的長度方向基本上正交的方向，插入到接收機構(gòu)中；-通過激發(fā)裝置，激發(fā)可激發(fā)的致動裝置，以將安全裝置移動到工具鎖定位置。
更優(yōu)選的是，激發(fā)裝置提供電流或加壓流體或彈簧能量，以激發(fā)可激發(fā)的致動裝置。
本發(fā)明的上述特征及其他特征在此將結(jié)合附圖作進一步闡釋。


圖1是具有安全裝置和接收機構(gòu)的工具的示意圖。
圖2是本發(fā)明第一實施例的工具在第一位置的到視圖。
圖3和4是圖2中的裝置在兩個不同位置的視圖。
圖5和6是在兩個不同位置的工具的本發(fā)明第二實施例。
圖7是本發(fā)明工具的第三實施例。
圖8是第四實施例的剖視圖。
圖9是第五實施例的剖視圖。
具體實施例方式
如圖1所示，工具1具有接收端部2。該接收端部2插入到接收機構(gòu)3中，該接收機構(gòu)3將保持工具1。安全構(gòu)件4從工具1上突出并接合到接收機構(gòu)3的空腔5中。這樣使得工具1在夾緊力釋放時，不會從接收機構(gòu)3中脫落。僅僅在致動安全構(gòu)件4以便使安全構(gòu)件4縮回到接收端部2中之后，工具1才能從接收機構(gòu)3中取出。
圖2是本發(fā)明第一實施例的工具10的局部剖視圖。工具10同樣具有接收端部2和安全構(gòu)件4，并且安全構(gòu)件4能夠插入到接收機構(gòu)3中，并接合在空腔5中。
工具10進一步設(shè)置有包括彈簧11的執(zhí)行和激發(fā)裝置，彈簧11能夠被推桿12壓縮。彈簧11的底部被凸輪13保持在適當(dāng)位置，凸輪13與壓力元件14連接。
當(dāng)工具10插入到接收機構(gòu)3中時(如圖3所示)，推桿12移動到工具10的接收端部2內(nèi)，進而壓縮彈簧11并儲存能量。彈簧11的彈簧能量儲存并在后續(xù)步驟中用于致動安全構(gòu)件4。
圖4中，工具10從接收構(gòu)件3中取出。首先，撤去接收機構(gòu)3的夾緊力，然后壓力元件14被電流激活，以便凸輪13縮回，并且彈簧11的彈簧能量被釋放。彈簧能量向下驅(qū)動楔塊15，楔塊15與安全構(gòu)件4的楔形面16相互作用。彈簧11將安全構(gòu)件4縮回到工具10的接收端部2中，使得工具10能夠從接收機構(gòu)3中取出。當(dāng)工具10從接收機構(gòu)3中取出時，推桿12將能夠向上移動，使彈簧11處于非張緊狀態(tài)。彈簧17直接作用于安全構(gòu)件4上，在工具10從接收機構(gòu)3中取出后，彈簧17將再次向外推動安全構(gòu)件4，向上驅(qū)動楔塊15，并且通過去激活壓電元件14，工具10回到如圖2所示的原始狀態(tài)。
該安全構(gòu)件同樣可具體化為一可轉(zhuǎn)動的安全構(gòu)件，通過轉(zhuǎn)動安全構(gòu)件，而并非移動安全構(gòu)件，該可轉(zhuǎn)動的安全構(gòu)件就可以從工具鎖定位置移動到工具釋放位置。
圖5和6是本發(fā)明第二實施例的工具20。圖5是處于工具鎖定位置的安全構(gòu)件4，而圖6是處于工具釋放位置的安全構(gòu)件4。
工具20具有設(shè)置有活塞22的缸21。該活塞22連接到安全構(gòu)件4上?；钊?2具有連接到缸21上的開口23。
當(dāng)工具20必須從接收機構(gòu)3中取出時，管24插入到開口23中(如圖6所示)。在管24插入之后，壓縮氣體被輸送給缸21，以推動活塞22并將安全構(gòu)件4從工具鎖定位置移動到工具釋放位置。
圖7是本發(fā)明第三實施例的工具30。該工具30具有缸31，在缸31中，部分安全構(gòu)件4作為活塞32進行工作。在工具30的主體36內(nèi)設(shè)有連接部件37，利用該連接部件37可以夾持和保持工具30。例如，桿33可螺旋擰入連接部件37中，以夾持和保持工具30。桿33具有通道34，通道34與通道35相連，通道35進而與缸31相連。再次通過供給壓縮氣體或液壓流體，活塞32將安全構(gòu)件4從工具鎖定位置移動到工具釋放位置。
缸31內(nèi)也可以具有熱膨脹聚合體。通過在通道35內(nèi)膨脹聚合體，激活安全構(gòu)件?？梢岳美鐭崃炕螂娏?，使聚合體膨脹。
圖8是本發(fā)明第四實施例的工具40。工具40同樣具有安全構(gòu)件4。進一步地，工具還具有電動機41，電動機41驅(qū)動螺旋軸42，該螺旋軸42與安全構(gòu)件4相連。通過驅(qū)動電動機41，安全構(gòu)件4能夠在工具鎖定位置和工具釋放位置之間移動。
圖9所示的是本發(fā)明第五實施例的工具50。工具50在其接收端部2內(nèi)具有電磁鐵51，電磁鐵51驅(qū)動楔形元件52。該楔形元件與安全構(gòu)件4中所具有的傾斜表面53相接合。
當(dāng)電磁鐵51被激勵時，楔形元件被向外推動，并與傾斜表面53相接合。該楔塊傳動機構(gòu)(wedge transmission)將電磁鐵51的垂直運動轉(zhuǎn)換成水平運動，從而使得安全構(gòu)件4從工具鎖定位置向工具釋放位置移動。
在所示的實施例中，安全構(gòu)件從工具的接收端部的一側(cè)表面突出。在本發(fā)明中，只要安全構(gòu)件能被操作，安全構(gòu)件同樣也可以設(shè)置在工具的頂部或者其他部分。
結(jié)合本發(fā)明，安全構(gòu)件此外也可以具有用于手動操作安全構(gòu)件的按鈕。
權(quán)利要求
1.一種用于保持在接收機構(gòu)中的可更換工具，包括-安全裝置，用于防止工具從接收機構(gòu)中意外脫落，該安全裝置具有一工具釋放位置和一工具鎖定位置；其特征在于-可激發(fā)的致動裝置，用于致動安全裝置；和-激發(fā)裝置，用于激發(fā)所述致動裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于致動裝置包括一電動機，用于驅(qū)動安全裝置從工具鎖定位置到工具釋放位置，從而將工具從接收機構(gòu)中取出；或者，從工具釋放位置到工具鎖定位置，從而將工具鎖定在接收機構(gòu)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工具，其特征在于致動裝置包括一由電動機驅(qū)動的螺旋軸，該螺旋軸與安全裝置相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于致動裝置包括一電磁鐵，用于驅(qū)動安全裝置從工具鎖定位置到工具釋放位置，從而將工具從接收機構(gòu)中取出；或者，從工具釋放位置到工具鎖定位置，從而將工具鎖定在接收機構(gòu)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于致動裝置包括一可膨脹聚合體，用于驅(qū)動安全裝置從工具鎖定位置到工具釋放位置，從而將工具從接收機構(gòu)中取出；或者，從工具釋放位置到工具鎖定位置，從而將工具鎖定在接收機構(gòu)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于致動裝置包括一機構(gòu)，用于驅(qū)動安全裝置從工具鎖定位置到工具釋放位置，從而將工具從接收機構(gòu)中取出；或者，從工具釋放位置到工具鎖定位置，從而將工具鎖定在接收機構(gòu)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一所述的工具，其特征在于致動裝置包括一傳動機構(gòu)，用于將致動裝置的驅(qū)動力重新設(shè)置一角度，例如正交方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一所述的工具，其特征在于激發(fā)裝置包括一連接件，該連接件與致動裝置相連，用于接收能量和向操作部分傳遞能量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于致動裝置包括一與安全裝置相連的氣缸或液壓缸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工具，其特征在于激發(fā)裝置包括一連接件，用于向缸供給壓縮氣體或液壓流體以激發(fā)致動裝置。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一所述的工具，其特征在于激發(fā)裝置和操作部件包括彈簧裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的工具，其特征在于彈簧裝置在工具插入接收機構(gòu)中時張緊以儲存能量，并釋放彈簧能量用于驅(qū)動安全裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的工具，其特征在于包括控制裝置，用于在施加控制信號時控制彈簧能量的釋放。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的工具，其特征在于控制裝置包括一壓電元件，用于移動一凸輪以釋放張緊的彈簧裝置。
15.一種從接收機構(gòu)中更換工具的方法，包括-提供上述任一權(quán)利要求所述的可更換工具；-夾持該可更換工具；-通過激發(fā)裝置，激發(fā)可激發(fā)的致動裝置，以將安全裝置移動到工具釋放位置；-從接收機構(gòu)中將可更換工具取出。
16.一種將工具插入到接收機構(gòu)中的方法，包括-提供權(quán)利要求13-14中任一所述的可更換工具；-將工具插入到接收機構(gòu)中；-通過激發(fā)裝置，激發(fā)可激發(fā)的致動裝置，以將安全裝置移動到工具鎖定位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其特征在于激發(fā)裝置提供電流或增壓流體或彈簧能量，用以激發(fā)可激發(fā)的致動裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于保持在一接收機構(gòu)中的可更換工具，該工具包括安全裝置，用于防止工具從接收機構(gòu)中意外脫落，并且該安全裝置具有一工具釋放位置和一工具鎖定位置；可激發(fā)的致動裝置，用于操作安全裝置；和激發(fā)裝置，用于激發(fā)致動裝置，以及涉及一種從接收機構(gòu)中更換這樣的工具的方法。
文檔編號B21D37/04GK101085505SQ200710129240
公開日2007年12月12日 申請日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者F·W·魯韋勒, G·布魯金克 申請人:韋拉有限公司