CN102985234A - 切换耦合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于由机器人导引的工具(3)的切换耦合装置(1)。该切换耦合装置(1)具有多个介质耦合件(11,12),并拥有包括基础支承件(6,7)、介质耦合件载体(13,14)和耦合机械装置(8)的耦合部件(4,5)以及设置在边缘侧的接口(16),该接口具有用于介质耦合件(11,12)的配合元件。所述接口(16)具有多个配合元件(19,19',20,20'),所述配合元件在多个不同的方向上或轴上起作用,并优选设置在边缘上,特别是设置在板状或环形的基础支承件(6,7)的外周上。

Description

切换耦合装置
技术领域
本发明涉及一种具有如独立权利要求的前序部分所述特征的切换耦合装置。
背景技术
由专利文献DE4321691A1可知一种自动切换耦合装置。该切换耦合装置被设计用于机器人,以自动接收和更换工具,并具有两个具有基础支承件的耦合部件和用于受控地连接和松脱耦合部件的耦合机械装置。该切换耦合装置还拥有至少一个介质耦合件(Medienkupplung),介质输送管道可以与该介质耦合件耦合。
发明内容
本发明的目的在于改进上述切换耦合装置。
本发明的目的通过独立权利要求的特征实现。这种改进可以是多个方面的。在切换耦合装置及其基础支承件的多个接口上可以安装任意的介质耦合件,并根据要求进行切换。在此,切换耦合装置的模块化结构使得可以具有统一的介质管道耦合支承件和相匹配的耦合元件。接口可以任意地占用,在此,除了介质耦合件之外还可以在不同的位置上设立耦合供应装置。该装置例如可以向耦合机械装置提供能量并控制它的打开和闭合的功能。
统一的且可自由占用的接口的优点在于,可以根据需要设置介质耦合件或其他的附件并适应各自的环境要求。在此例如可以最优地安装和拆卸供应管道。特别是可以将供应管道斜向或切向引入到切换耦合装置。但是也可以是轴向平行的供应管道,例如用于流动的或单独的功能体形式的介质。
对于管道连接而言,有利地是将介质耦合件在边缘侧安装在基础支承件的外周上,为此,基础支承件可以具有圆形或多边形的棱柱形状。优选设置五个、六个、七个、八个或更多的接口和安装选项。替代地还可以减少接口数量。
另一个独立的改进是设置具有配合元件(Passelement)和固定件的安装接口。由此可以将介质耦合件精确适配地安装在相应的基础支承件上。在也相应准确地制成基础支承件之后,介质耦合支承件和其上设置的介质耦合元件同样具有准确的位置,从而使它们在耦合和退耦时可以准确地接合以及再次分开。因此,根据本发明的切换耦合装置尽管具有高度的安装灵活性,但是仍具有非常高的耦合精度。
切换耦合装置可以被广泛地使用并可以容纳各种介质耦合件。其还可以对可耦合的介质范围(Medienspektrum)的扩展产生有利的影响。这种介质及其供应管道一方面可以是生产资料,例如压缩空气、冷却液、润滑剂等。另一方面还可以传输电流,特别是功率流
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和/或例如用于控制信号、传感器信号等的信号流。切换耦合装置还能够扩展到完全不同的生产资料的范围,例如可以是用于所安装的工具的操作的功能体。后者例如可以是用于上螺丝工具的螺丝,用于螺栓焊接工具的螺栓,用于喷砂工具或球形体喷射工具的球形体或其他的颗粒体,用于喷涂工具(例如胶枪、喷漆枪等)的流动性介质或糊状介质等。
根据本发明的切换耦合装置允许在一个狭窄的环形中围绕连接位置安装介质耦合件,该连接位置一方面用于连接耦合部件与机器人的从动元件,例如机器人手及其可能的从动法兰,另一方面用于连接耦合部件和工具。此外,这种关于介质耦合件的选择和安装性的模块化设计和可变性可以对在机器人上以及可能在工具上的管线布设(Leitungsführung)产生影响。用于上述介质的供应管道可以顺着铺设在一个或多个机器人臂上,这优选发生在机器人臂的外侧。该切换耦合装置由于其本身的紧凑的结构设计而只有非常小的干扰区域。在机器人区域和/或工具区域中的狭窄、紧凑的管线布设的可能性也使那里的干扰区域减小。这将能够使机器人和工具得到良好的使用,并且还提高了其运动性。
利用根据本发明目的的解决方案所实现的另一种改进可能性在于,通过冗余的以及特别是多样性的冗余设计优化耦合供应装置。这提高了切换耦合装置的运行安全性和故障安全性。
类似的改进在于维护显示器,其将关于切换耦合装置本身的维护具体情况通知给切换耦合装置。这可以是关于切换耦合装置的运行持续时间以及必要时的运行状态的指示,在此,操作人员根据该信息做出关于维护或者可能还有维修的时间和范围的决定。替代或附加地,维护显示器还可以自动发出维护请求、报警信号等。
另一个所述的改进涉及到用于耦合部件的相对位置的检测装置。该检测装置可以检测耦合部件在松开状态下以及在接近于松开状态时的自动地和由机器人采取的精确取向,并以适当的方式报告,特别是向机器人控制器发送信号。这种位置确定可用于工具的最初设置以及对库中的工具的存储位置进行示教。还可以在各个耦合过程中进行位置检测,以确保在所有情况下和在任何时间的耦合精度。可以对耦合部件在设定的耦合位置上的可能的外部影响以及相关的位置变化进行检测和补偿。
在从属权利要求中给出了本发明的其它优选的实施方式。
附图说明
下面根据附图对本发明做示意性地举例说明。其中:
图1示出了在所示出的机器人轮廓与工具轮廓的松开状态下,自动切换耦合装置的两个耦合部件的透视图,
图2示出了在机器人侧的耦合部件的耦合侧上的透视俯视图,
图3示出了在工具侧的耦合部件的耦合侧的透视图,
图4示出了在机器人侧的耦合部件的耦合侧的内侧的俯视图,
图5示出了在工具侧的耦合部件及其接口的部分的分解视图,
图6示出了机器人侧的耦合部件与接口、介质耦合件和耦合供应装置在松开状态下的透视图,以及
图7示出了机器人侧的耦合部件的外侧和连接件侧的透视图。
具体实施方式
本发明涉及一种用于由机器人导引的工具的切换耦合装置(1)。本发明还涉及一种装备有这种切换耦合装置的机器人(2)。
切换耦合装置(1)具有两个耦合部件(4,5),其在图1中以分开的耦合准备就绪状态示出,在此,耦合部件(4,5)相对于共同的中心轴(28)、特别是机器人(2)的转动从动轴对齐。平行的耦合部件(4,5)可以由该准备就绪状态出发沿轴向彼此相向运动并耦合。在图1中示意性示出了机器人(2)和工具(3)并用虚线表示。
优选切换耦合装置(1)是可远程控制的或自动的切换耦合装置,并具有耦合机械装置(8),用于使耦合部件(4,5)受控地连接和松脱。耦合机械装置(8)可以任何适当的方式构成。例如在所示出的实施方式中,耦合机械装置(8)可以在机器人侧的耦合部件(4)上具有突出的圆柱形机身,其与机身护套中的可驱动的锁定元件相连接,在此,机身在耦合时进入工具侧耦合部件(5)上的相应的环形接收件中,如图3和图5所示。该接收环可以具有开口或其他合适的用于锁定元件的接收件,以在耦合机械装置(8)的部件之间形成形状配合的连接。对例如设计为球体、螺栓等的锁定元件的操作可以任意地进行,例如通过流体、特别是压缩空气进行。
为了操作耦合机械装置(8),可以设置耦合供应装置(Kupplungsversorgung)(15),其可以通过以下描述的方式安装在切换耦合装置(8)上。耦合部件(4,5)还可以具有导引元件,例如在耦合时相互接合的圆锥形销钉和定心穿孔。
耦合部件(4,5)可以分别具有基础支承件(6,7),其例如被构造为板状的或如同在所示出的实施例中那样构造为环形的。环形盘状的基础支承件(6,7)环绕设置在中间的耦合机械装置(8)。耦合部件(4,5)具有分别用于连接机器人(2)或工具(3)的连接件(9,10)。连接件(9,10)可以设置在基础支承件(6,7)上,并且例如可以被设计成装配法兰。
切换耦合装置(1)具有一个或多个用于相同或不同介质的介质耦合件(11,12)。为了连接这些介质耦合件(11,12),耦合部件(4,5)以及特别是其基础支承件(6,7)具有多个接口(16)。接口(16)的数量以及可安装在这里的介质耦合件(11,12)的数量是可选的。在所示出的实施例中有六个或七个接口(16)。接口的数量也可以更多或更少。优选设置五个、六个、七个或八个接口(16)。替代地还可以设置更少(例如三个或四个)或更多(例如九个或十个)的接口(16)。
介质耦合件(11,12)可以如上所述地设计为相同或不同的。这取决于工具(3)的结构。工具(3)的结构可以是任意的。工具(3)例如可以是接合工具,尤其是焊接工具,粘结工具或改型工具。工具(3)还可用于涂覆流动介质,如液体、糊状物质、粉状物质等等。其他可能的变化有安装工具或操作工具,拧紧工具等。
利用切换耦合装置(1)传输的介质可以是任意形式的并且是彼此相同的或不同的。介质例如可以是可通过工具(3)涂覆的流动的物质。其还可以是刚性的或柔性的功能体,例如螺丝、铆钉、螺栓、套管、栓塞等。
介质还可以是用于工具(3)的运行资源。例如,其可以是用于冷却或润滑或用于实现工具功能的流体,特别是液体或气体。介质例如可以是压缩空气或液压液体,但也可以是用于水流切割的高压水等。电流或电压同样也可以是介质。在此可以传输功率流和/或信号流。它们例如可以是焊接电流以及控制信号或报警信号等。
波束或波、特别是光束也可以是介质。它们例如可以是用于光信号传输的光脉冲。在耦合状态下也可以传输激光束、离子束等等。
介质的传输方向可以是单向或双向的。介质通过一个或多个刚性的或柔性的管道输送,这些管道在机器人侧和工具侧连接在介质耦合件(11,12)上。
介质耦合件(11,12)与各个待传输的介质相适应,并可以具有模块化的结构。这些介质耦合件可以分别由介质耦合件载体(13,14)和固定在其上的耦合元件(29)组成。优选特定于介质的耦合元件(29)分别在外部具有用于上述管线的连接件并在内部具有一个或多个特定于介质的传输元件(30),例如插头和插座、管状托座等,它们在耦合时接合在一起,而在退耦时再次分开。在这里,介质耦合件(11,12)在必要时可以具有用于关闭管道的自动闭锁装置,例如阀门、盖子等。
介质可以在切换耦合装置(1)上或内部转向。在传输元件(30)之间的传输沿插入方向或沿轴(28)发生。供应管道的供给方向和排出方向可能会与此偏离。例如,介质可以转向90°,在此,供给方向和/或排出方向基本上平行于耦合部件(4,5)的主平面,并可以倾斜地、特别是与耦合部件(4,5)的外周相切地实现。
介质耦合件(11,12)在一个环中环形地围绕轴(28)设置,在此,耦合元件(29)例如具有如图1、图2和图3所示的相对于管道连接的倾斜取向和在内部的介质转向。
接口(16)在边缘侧设置在基础支承件(6,7)上。在所示出的实施例中,接口(16)位于基础支承件(6,7)的外周或护套表面上,其在此例如为环形或棱柱形的。当为棱柱形时,棱角的数量与接口(16)的数量相符。替代地还可以将接口(16)设置在基础支承件(6,7)的边缘区域中及其相对于轴(28)垂直或倾斜取向的表面上。
接口(16)可以被设计成彼此相似的并与具有对应的相似构成的介质耦合件载体共同起作用。这使得能够任意地放置介质耦合件(11,12)。在此可以占用所有的接口(16),或只占用个别的接口(16)。这种统一的接口(16)还可以用于安装耦合供应装置(15),为此使接口相应地与其安装部件相匹配。替代地可以为耦合供应装置(15)设置特定的且适配的、不同于其他接口(16)的接口。除了介质耦合件(11,12)之外,在这种统一的接口(16)上还可以安装任意的其他可能需要耦合的部件。
在图5和图6中例如示出了优选为统一的接口(16)。接口(16)具有配合元件(19,19',20,20')和固定件。此外,接口(16)还具有与配合元件(19,19',20,20')相连接的平坦的或弯曲的安装面(17,18)。优选配合元件(19,19',20,20')在多个不同的方向上或轴上起作用。
在所示出的棱柱形基础支承件(6,7)的实施例中,基础支承件(6,7)在外周上具有平坦的安装面(17),该安装面支承一个或多个配合元件(19,19'),其在此被设计为安装面(17)中的凹槽。凹槽(19,19')可以具有不同的取向,在此可以任意选择凹槽的数量。凹槽(19,19')可以相互垂直或倾斜。它们具有长形的、优选为矩形的形状并具有平行的长边缘。
在所示出的实施例中设有中心凹槽(19),其平行于轴(28)。在安装面(17)的边缘上设置垂直于轴(28)并沿安装面(17)伸展的凹槽(19'),其可以结束于平面边缘并在那里是开放的。
为此,在介质耦合件载体(13,14)上具有适应的平坦的安装面(18),其支承配对的配合元件(20,20'),该配对配合元件例如被构造为突出的楔形件,其在安装状态下形状配合地嵌接在对应的凹槽(19,19')。安装面(18)例如具有位于中间且沿着轴(28)向前突出的配合元件(20)以及两个在边缘侧且沿安装面(18)伸展的突出的配合元件(20')。配对配合元件(20,20')同样为长形的矩形形状并具有平行的长边缘。
通过配合元件(19,20,19',20')的多重数量和不同取向,可以实现对安装面(17,18)和基础支承件(6,7)以及相连的介质耦合件载体(13,14)的相对位置的精确确定并通过形状配合预先给定。该安装状态通过固定件(21)来保护,固定件(21)例如可以由螺丝构成。螺丝例如可以延伸穿过边缘侧的配合元件(19',20')。
介质耦合件载体(13,14)可以是在实施例中示出的板状形状的,并具有用于安装面(18)的法兰和用于安装和抓住耦合元件(29)的开口。对于工具侧和机器人侧来说它们可以是彼此相同的。
基础支承件(6,7)就其接口(16)来说相似地构成,并关于接口具有完全相同的形状。在耦合状态下,基础支承件(6,7)在轴向上对中心,在此,通过接口(16)安装的介质耦合件载体(13,14)和耦合元件(29)以及传输元件(30)也彼此在轴向上准确地对中心并耦合接合。
在所示实施方式的变形中,基础支承件(6,7)的外周或护套具有另一种造型,在此对相互匹配的安装面(17,18)、配合元件(19,19',20,20')的形状以及固定件(21)进行相应地匹配。基础支承件(6,7)例如可以具有环形的形状,在此,上述接口部件(17,18,19,19',20,20')具有相应的弯曲的造型。
上述具有安装面(17,18)、配合元件(19,19',20,20')和固定件(21)的接口设计方案具有独立的发明意义,并且也能够用于其他的切换耦合装置(1),例如用于传统的耦合结构类型。这种接口设计方案特别是还可以通过相应的匹配用于下述安装情况中:即需要安装在相对于中心轴(28)垂直或倾斜伸展的基础支承件(6,7)的表面上。
图4示出了根据本发明的切换耦合装置(1)的其他特点,特别是检测装置(22)和维护显示器(25),它们分别具有独立的发明意义并且可以有选择地设置或去除。它们也可以在其他传统的切换耦合装置(1)中在没有统一的接口(16)的情况下应用,以及用于介质耦合件在任意的基础支承件上的任意安装,以及在使用其他耦合机械装置(8)时使用。在这种传统的切换耦合装置中,可以放弃上述和要求保护的类型的配合元件(19,19',20,20'),或者可以设置其他的配合元件,特别是以其他的数量、取向和/或构成存在的配合元件。
图4示出了用于耦合部件(4,5)的相对位置的检测装置(22)。该检测装置(22)例如设置在为了耦合而彼此相向的耦合部件(4,5)的内侧,并可以不同的方式构成。利用该检测装置(22)可以确定耦合部件(4,5)的为了耦合所在的相对位置。该位置可以涉及耦合部件(4,5)的相对位置,必要时还可以涉及耦合部件(4,5)的相对方向。位置差异可以存在于所有三个空间轴中,并可能存在于在空间中移动的位置上以及在不同的转动位置或倾斜位置上。利用检测装置(22)可以检测耦合部件(4,5)是否能够准确地关于轴(28)在其位置上相互匹配,并能够沿轴(28)以线性运动准确地达到相互接合并耦合。在此检测装置(22)还可以对位置偏差进行检测、评估和信号化。
在进行信号化时,可以向外向操作人员或以其它的方式发送报警信号。此外,还可以根据类型和大小来对存在的位置偏差进行信号化。另一方面,可以直接在机器人控制器(未示出)上实现信息通告,机器人控制器根据存在的位置偏差对机器人运动进行补偿,并由此产生正确的耦合位置。在此可以保存检测到的位置误差并为了质量安全而对其进行分析。此外,同样可以保存机器人的已校正的耦合位置并用于以后相同类型的耦合过程。
可以在安装时一次性地执行对耦合部件(4,5)的相对位置的检测。在此,工具(3)例如位于工具保持器(例如工具库(未示出))上的预先固定给定的容纳位置上。机器人(2)相对于已准备好的工具(3)行进到预设的并在必要时事先保存在其轨迹控制器中的耦合准备就绪位置上。在该仍有距离的准备位置上,利用检测装置(22)检测耦合部件(4,5)的相对位置,在发生偏差时相应地修正机器人(2)的位置和方向并保存该修正值。
在随后的运行中,可以将所存储的值用于工具保持装置的自动行进,以在没有进一步的检验措施的情况下给出和接受工具(3)。但检测装置(22)也可在该更换过程中随着耦合和退耦而被重复使用,以在耦合之前检测耦合部件(4,5)的位置。在此还可以确定可能的外部影响,例如机器人位置和/或工具位置的变化,并根据需要加以修正。
在示出的实施例中,检测装置(22)在一个耦合部件上、优选在机器人侧的耦合部件(4)上具有传感器(23),而在另一个耦合部件(5)上具有指示器(24)。
传感器(23)例如以光学方式工作。为此目的,例如可以将传感器(23)设计为激光扫描仪,其发出激光束并由指示器(24)采集光束反射。在此激光束可以沿一个或多个轴运动并投射在另一个耦合部件(5)的不同位置上。指示器(24)例如可以被设计为模型模板(Formenmuster)。其可以是二维或三维的形状。模型模板例如可以由具有预设形状的条纹以及必要时的间隔组成,传感器(23)对其进行光学检测并在其检测到的位置关系中对其进行分析。由检测到的形状特征的位置关系,可以推导出传感器(23)、指示器(24)以及与之关联的耦合部件(4,5)相互间的相对三维位置。
图4还示出了同样根据本发明的切换耦合装置(1)的独立的维护显示器(25)。该显示器可以设置在任何合适的位置上,并可以位于一个或两个耦合部件(4,5)上。维护显示器(25)例如设置在耦合供应装置(15)上。
维护显示器(25)具有用于对运行情况以及必要时的维护要求进行信号化的显示元件(26)。运行情况例如可以通过耦合周期的数量来表征。当存在多个工具(3)时,机器人侧的耦合部件(4)的耦合数可以大于工具侧的耦合部件(5)的耦合数,从而可以分开检测运行情况和维护情况。显示元件(26)可以发出一个或多个信息。这些信息可以是不同的信息。这种发布可以不同的方式进行。一方面例如可以计量周期数,在此,该数字可以直接以合适的方式作为数值信号或作为范围信号发出,或者在达到预设的临界值时发出报警信号,例如通过彩色的LED发出光信号。
此外,在检测装置中还可以设置时间元件。经过长时间放置且不使用的工具(3)及其耦合部件(4)仅根据闲置时间就具有维护需求。替代地或除了周期数之外,还可以确定该信息并由显示元件(26)以合适的方式用信号表示。
维护显示器(25)可以具有针对切换耦合装置(1)或所属的耦合部件(4,5)的维护需求的确定装置(27)。在图4中示意性示出的该确定装置(27)例如可以具有数据存储器以及必要时的自身的计算机硬件或控制器硬件、特别是处理器,和计时器。在此,这种布置在耦合供应装置(15)上是有利的,其开关周期并且因此耦合周期可以被直接检测。此外,维护显示器(25)可以具有自己的能源供应装置和能源存储器、特别是电池。利用该自给自足的维护显示器(25)可以确定耦合周期的数量、可能的闲置时间以及其他对切换耦合装置(1)及其耦合部件(4,5)的运行状态和维护需求产生影响的因素。如上所述,这种确定可以针对耦合部件(4,5)分开地进行。还可以只对机器人侧的耦合部件(4)进行,在此,可以根据对耦合部件(4)的维护自动推断出对工具侧的耦合部件(5)的维护。
耦合供应装置(15)以上述方式用于耦合机械装置(8)的加载和控制。这例如可以气动地发生,在此,耦合供应装置(15)连接在压缩空气供应器上,并借助于阀门控制对耦合机械装置(8)的气动加载。耦合机械装置(8)可以是冗余的,在此例如可以设置两个或更多并行的阀门组件,从而在一个阀门组件发生故障时另一个阀门组件自动启动。为此可以针对阀门功能设置相应的检测装置。
优选这种设计方案是多元化冗余的。在此可以使用来自相同或不同生产商的不同的阀门组件。这种差异可以在于结构和/或生产商的不同。这降低了在一家阀门生产商的可能的系列缺陷的风险和影响。在另一种变形中,可以通过其他的方式实现对耦合机械装置(8)的能源供应和控制,在此,耦合供应装置(15)相应地以其他的方式构成。在这里,例如可以液压地或电磁地加载耦合机械装置(8)。
还可以其他方式实现对所示出和所描述的实施方式的变形。在所示出的和优选的实施方式中,切换耦合装置(1)包括所描述的所有组件,这些组件在具有配合元件(19,19',20,20')的上述配置和设计中具有统一的接口(16),在此,还设有检测装置(22)和确定装置(27),并且,介质耦合件(11,12)具有所描述的结构。上诉特征和特征组也可以单独地和彼此独立地使用在切换耦合装置(1)中。在此,例如可以去掉确定装置和检测装置(22,27),或者只使用其中一个。反过来说,检测装置(22)和/或确定装置(27)也可用于其他的切换耦合装置(1)中,该切换耦合装置(1)可以具有任意的构造方案,例如固定地安装,并且拥有不可变的介质耦合件,在此,必要时还可以放弃所定义的且彼此相似的接口(16)。检测装置(22)和/或确定装置(27)在必要时还可以被加装到现有的切换耦合装置中。此外,所示出的实施例的特征可以任意地相互组合以及交换。可以进一步对切换耦合装置(1)及其组件进行结构变形。
附图标记列表
1切换耦合装置
2机器人
3工具
4机器人侧的耦合部件
5工具侧的耦合部件
6机器人侧的基础支承件
7工具侧的基础支承件
8耦合机械装置
9机器人侧的连接件
10工具侧的连接件
11介质耦合件
12介质耦合件
13介质耦合件载体
14介质耦合件载体
15耦合供应装置
16接口
17基础支承件的安装面
18介质耦合件的安装面
19配合元件,凹槽
19'配合元件,凹槽
20配合元件,楔形件
20'配合元件,楔形件
21固定件,螺旋接合
22检测装置
23传感器,激光扫描仪
24指示器,条纹图案
25维护显示器
26显示元件
27确定装置
28轴,转动轴
29耦合元件
30传输元件。

Claims (22)

1.一种用于由机器人导引的工具(3)的切换耦合装置,具有一个或多个介质耦合件(11,12),其中,该切换耦合装置(1)具有包括基础支承件(6,7)、介质耦合件载体(13,14)和耦合机械装置(8)的耦合部件(4,5),并在边缘侧具有多个包括用于介质耦合件(11,12)的配合元件的接口(16),其特征在于,所述接口(16)具有多个在多个不同的方向上或轴上起作用的配合元件(19,19',20,20')。
2.如权利要求1所述的切换耦合装置,其特征在于,所述接口(16)设置在边缘侧,特别是设置在板状或环形的基础支承件(6,7)的外周上。
3.如权利要求1或2所述的切换耦合装置,其特征在于,所述接口(16)被设计为彼此相似的。
4.如权利要求1的前序部分或权利要求1、2或3中任一项所述的切换耦合装置,其特征在于,所述接口(16)具有固定件(21)。
5.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,所述接口(16)具有与配合元件(19,19',20,20')相连接的平坦的或弯曲的安装面(17,18)。
6.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,所述安装面(17,18)具有位于中间的配合元件(19,20)和位于边缘侧的配合元件(19',20')。
7.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,所述配合元件(19,19',20,20')具有长的形状并在多个不同的方向上或轴线上取向。
8.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,所述配合元件(19,19',20,20')具有平行的长边缘。
9.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,所述配合元件(19,19',20,20')被设计为凹槽和弹簧。
10.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,所述基础支承件(6,7)具有棱柱形的轮廓。
11.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,该切换耦合装置(1)具有五个或更多的接口(16)。
12.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,该切换耦合装置(1)具有可安装在接口(16)上的耦合供应装置(15)。
13.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,耦合供应装置(15)具有用于所述耦合机械装置(8)的能源供应装置和控制装置。
14.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,冗余地设置耦合供应装置(15),特别是多样性地冗余设置。
15.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,该切换耦合装置(1)具有用于所述耦合部件(4,5)的相对位置的检测装置(22)。
16.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,所述检测装置(22)具有在一个耦合部件(4)上的传感器(23),和在另一个耦合部件(5)上的指示器(24)。
17.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,所述检测装置(22)具有光学传感器(23)。
18.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,所述传感器(23)被设计为激光扫描仪,所述指示器(24)被设计为模型模板。
19.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,该切换耦合装置(1)具有维护显示器(25)。
20.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,所述维护显示器(25)具有显示元件(26),特别是用于信号化运行状态和/或维护要求。
21.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,所述维护显示器(25)具有用于该切换耦合装置(1)的运行状态和/或维护要求的确定装置(27)。
22.如前面任一项权利要求所述的切换耦合装置,其特征在于,所述确定装置(27)具有数据存储器和可能的处理器及定时器。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106514617A (zh) * 2016-10-31 2017-03-22 苏州立源信智能科技有限公司 一种具有定时维护功能的桁架机器人
CN107428013A (zh) * 2014-12-26 2017-12-01 霓达株式会社 供电组件
CN110769989A (zh) * 2017-06-20 2020-02-07 克斯美库股份有限公司 把持装置
CN111185924A (zh) * 2018-11-15 2020-05-22 发那科株式会社 机器人控制装置以及机器人系统
CN114347076A (zh) * 2021-12-06 2022-04-15 北京邮电大学 一种连续型机械臂多功能末端执行器

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013015256A1 (de) * 2013-09-16 2015-03-19 Günther Zimmer Werkzeugschnittstellensystem
KR20210032220A (ko) * 2019-09-16 2021-03-24 엘지전자 주식회사 툴 체인저 및 이를 포함하는 툴 체인지 시스템
EP4163064A1 (de) * 2021-10-08 2023-04-12 Robofunktion Systems GmbH Vorrichtung zum koppeln eines werkzeugs an einen roboter, roboter und verfahren zum wechseln eines werkzeugs

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3405110A1 (de) * 1984-02-14 1985-08-22 Carl Kurt Walther Gmbh & Co Kg, 5600 Wuppertal Roboter
US4636135A (en) * 1983-03-11 1987-01-13 Societe Syspro Tool-holder for industrial robot
EP0288148A1 (en) * 1987-04-16 1988-10-26 General Motors Corporation Quick-disconnect coupling for a work tool at a machine
EP1364756A1 (de) * 2002-05-23 2003-11-26 Staeubli Tec-Systems GmbH Werkzeugwechsel- und/oder Kupplungssystem
CN101244564A (zh) * 2008-03-21 2008-08-20 哈尔滨工业大学 一种用于遥控焊接机器人的工具快速转换接口
CN101607398A (zh) * 2008-06-18 2009-12-23 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 夹具更换装置
US20100067981A1 (en) * 2006-08-23 2010-03-18 Gerhard Geyer Coupling system with a sensor and an evaluation unit
US20100197472A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-05 Ati Industrial Automation, Inc. Power control of a robotic tool changer

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2612109B3 (fr) * 1987-03-11 1989-10-06 Renault Automation Sa Dispositif de changement d'outil de robot
DE3812527A1 (de) 1988-04-15 1989-10-26 Fein C & E Werkzeugwechselvorrichtung fuer industrieroboter
US5145227A (en) 1990-12-31 1992-09-08 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Electromagnetic attachment mechanism
DE9209509U1 (de) 1992-07-15 1993-11-18 Kuka Schweissanlagen & Roboter Automatische Wechselkupplung
US6840895B2 (en) 2003-03-12 2005-01-11 Ati Industrial Automation, Inc. Tool side robotic safety interlock
US8132816B2 (en) 2006-04-04 2012-03-13 Ati Industrial Automation, Inc. Electrically Actuated Robotic Tool Changer
DE102008002642A1 (de) 2008-06-25 2010-02-25 Kuka Roboter Gmbh Roboter und Verfahren zum Befestigen eines Werkzeugs an einen Roboter
US20100184575A1 (en) 2009-01-21 2010-07-22 Applied Robotics, Inc. Methods and systems for monitoring the operation of a robotic actuator
DE102010004085A1 (de) 2010-01-06 2011-07-07 DE-STA-CO Europe GmbH, 61440 Werkzeugwechsler

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636135A (en) * 1983-03-11 1987-01-13 Societe Syspro Tool-holder for industrial robot
DE3405110A1 (de) * 1984-02-14 1985-08-22 Carl Kurt Walther Gmbh & Co Kg, 5600 Wuppertal Roboter
EP0288148A1 (en) * 1987-04-16 1988-10-26 General Motors Corporation Quick-disconnect coupling for a work tool at a machine
EP1364756A1 (de) * 2002-05-23 2003-11-26 Staeubli Tec-Systems GmbH Werkzeugwechsel- und/oder Kupplungssystem
US20100067981A1 (en) * 2006-08-23 2010-03-18 Gerhard Geyer Coupling system with a sensor and an evaluation unit
CN101244564A (zh) * 2008-03-21 2008-08-20 哈尔滨工业大学 一种用于遥控焊接机器人的工具快速转换接口
CN101607398A (zh) * 2008-06-18 2009-12-23 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 夹具更换装置
US20100197472A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-05 Ati Industrial Automation, Inc. Power control of a robotic tool changer

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107428013A (zh) * 2014-12-26 2017-12-01 霓达株式会社 供电组件
CN106514617A (zh) * 2016-10-31 2017-03-22 苏州立源信智能科技有限公司 一种具有定时维护功能的桁架机器人
CN110769989A (zh) * 2017-06-20 2020-02-07 克斯美库股份有限公司 把持装置
CN111185924A (zh) * 2018-11-15 2020-05-22 发那科株式会社 机器人控制装置以及机器人系统
CN114347076A (zh) * 2021-12-06 2022-04-15 北京邮电大学 一种连续型机械臂多功能末端执行器
CN114347076B (zh) * 2021-12-06 2024-02-23 北京邮电大学 一种连续型机械臂多功能末端执行器

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