CN112770874A - 机器人-手动引导设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机器人‑手动引导设备(12)，具有：第一连接法兰(14.1)，其被构造为将机器人‑手动引导设备(12)与机器人臂(2)的工具法兰(8)连接；第二连接法兰(14.2)，其被构造为将由机器人臂(2)操作的工具(11)紧固在机器人‑手动引导设备(12)上；以及传递装置(13)，其被构造为在第一连接法兰(14.1)与第二连接法兰(14.2)之间传递力和力矩；以及安装在传递装置(13)上的传感器装置(15)，其被构造为采集通过传递装置(13)传递的力和力矩，其中，机器人‑手动引导设备(12)具有至少一个第一连接机构(16.1)，其与第一连接法兰(14.1)连接，并且至少一个第一连接机构(16.1)被构造为将机器人‑手动引导设备(12)的引导手柄(17)可拆卸地连接到第一连接法兰(14.1)。

Description

机器人-手动引导设备
技术领域
本发明涉及一种机器人-手动引导设备，具有：第一连接法兰，其被构造为将机器人-手动引导设备与机器人臂的工具法兰相连接；第二连接法兰，其被构造为将由机器人臂操作的工具紧固在机器人-手动引导设备上；以及传递装置，其被构造为在第一连接法兰与第二连接法兰之间传递力和力矩；和安装在传递装置上的传感器装置，该传感器装置被构造为采集传递装置所传递的力和力矩。
背景技术
专利文献DE102015200514B3描述了一种力/力矩传感器装置，其具有带有第一钻孔图形的多个法兰孔的第一连接法兰，带有与第一钻孔图形对齐的第二钻孔图形的多个法兰螺纹孔的第二连接法兰，以及至少一个将第一连接法兰与第二连接法兰相连接的变形部，该变形部具有至少一个与分析装置相连接的变形传感器(Verformungsaufnehmern)，其中，第二连接法兰的各个法兰螺纹孔的直径大于第一连接法兰的相应对齐的法兰孔的直径，更确切地说至少大到使得用于第一连接法兰的法兰连接的紧固螺栓只能以其螺纹杆插入到第一连接法兰的法兰孔中，并且还能够以其螺栓头穿过第二连接法兰的法兰螺纹孔。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人-手动引导设备，利用该机器人-手动引导设备可以特别灵活地且位置精确地对机器人臂进行手动引导和编程。
根据本发明的目的通过一种机器人-手动引导设备来实现，其具有：第一连接法兰，其被构造为将机器人-手动引导设备与机器人臂的工具法兰相连接；第二连接法兰，其被构造为将由机器人臂操作的工具紧固在机器人-手动引导设备上；以及传递装置，其被构造为在第一连接法兰与第二连接法兰之间传递力和力矩；以及安装在传递装置上的传感器装置，其被构造为采集传递装置所传递的力和力矩，其中，机器人-手动引导设备具有至少一个与第一连接法兰相连接的第一连接机构，并且该至少一个第一连接机构被构造为将机器人-手动引导设备的引导手柄可拆卸地连接到第一连接法兰。
机器人-手动引导设备通常用于，在手动引导操作模式下通过人对机器人臂的手动引导而能够手动地调节机器人臂，在另一种运行模式下，也可以借助于机器人控制器自动地、特别是根据机器人程序来操控机器人臂。机器人-手动引导设备特别是用于在空间中手动地移动和调节机器人臂的工具法兰，其中，机器人臂的各个关节被电动地驱动并遵循手动引起的工具法兰的运动。机器人臂的关节就此而言是被(半)自动地调节，而且是通过机器人控制器结合相应的驱动放大器进行操控。为了能够完全手动地实现工具法兰的手动引导运动，必须采集例如由人通过机器人-手动引导设备的手柄而导入到机器人-手动引导设备中的力和/或力矩的方向、定向和/或数值。这是因为机器人臂的节肢不是通过引导人员的人力而移动、即调节，而是如上所述地通过配属于机器人臂的关节的、由机器人控制器操控的马达进行移动。就此而言，机器人控制器需要关于所述力和/或力矩(其例如由人通过机器人-手动引导设备的手柄而导入到机器人-手动引导设备中)的方向、定向和/或数值的信息，以便能够在此基础上相应地(半)自动地操控机器人臂的关节。
为了能够采集人员通过手柄导入到机器人-手动引导设备中的力和/或力矩的方向、定向和/或数值，机器人-手动引导设备具有至少一个传感器装置，该传感器装置采集通过手柄导入到机器人-手动引导设备中的力和/或力矩。这种机器人-手动引导设备或者这种传感器装置通常例如由专利文献DE102015200514B3已知。
就此而言，根据本发明的传递装置可以具有多个变形部和配属的传感器，例如在专利文献DE102015200514B3中所公开的应变器(DMS)。该变形部被相应地设计并且将第一连接法兰与第二连接法兰连接为，由人例如通过机器人-手动引导设备的手柄导入到机器人-手动引导设备中的力和/或力矩能够导致变形部的具体变形、特别是弯曲。这些变形、特别是弯曲随后由变形传感器、即传感器装置来采集。
传递装置可以包括多个变形部，并且每个变形部可以具有多个变形传感器。
传感器装置可以被设计用于一维或多维地采集力和/或力矩。例如，传感器装置可以被设计为六维采集，特别是用于采集在三个笛卡尔空间方向上的力和用于采集关于三个笛卡尔空间方向的力矩。
该一个或多个变形部可以由弯曲部、特别是接片状的弯曲部构成，该弯曲部连接两个连接法兰；该一个或多个变形部可以与两个连接法兰一件式地构成，特别是由一个块件制成，即由完整件(Vollen)制成。
传感器装置可以例如具有多个一维或多维的DMS测量条或DMS测量范围。单个的变形传感器可以例如是一维或多维的DMS测量条或DMS测量范围。
第一连接机构可以直接布置在第一连接法兰上。但是，第一连接机构不必直接紧固在第一连接法兰上。第一连接机构也可以布置在机器人-手动引导设备的与第一连接法兰不同的构件上，只要该构件与第一连接法兰刚性地连接即可。第一连接机构被功能性地构造为，将由人通过连接到第一连接机构上的引导手柄导入到第一连接机构中的力和/或力矩不变地、即无失真地传递到第一连接法兰中。
通过使机器人-手动引导设备具有至少一个第一连接机构，该第一连接机构与第一连接法兰相连接，并且该至少一个第一连接机构被构造为将机器人-手动引导设备的引导手柄可拆卸地连接到第一连接法兰上，能够通过该机器人-手动引导设备特别灵活地且位置精确地对机器人臂进行手动引导和编程。
引导手柄与连接法兰的可拆卸性具有多个优点。因此，在基本的实施方式中，可以轻松地将引导手柄从机器人-手动引导设备上拆下，从而在不需要引导手柄时，例如当机器人臂是通过机器人控制器以自动运行模式根据机器人程序被自动地操控运动而不是被手动引导时，能够减小机器人-手动引导设备的外轮廓。
在下面更详细描述的其他实施方式中，由于引导手柄的可拆卸性，还能产生更多的优点。因此，在存在多个第一连接机构或多个第二连接机构的情况下，引导手柄可以可选地安装在同一连接法兰、即第一连接法兰或第二连接法兰的不同位置上。因此，可以例如根据操作机器人的人员相对于机器人臂的方位，例如站立在机器人臂的右侧还是左侧，将引导手柄安装在相应的连接法兰的一侧，或者安装在相应的连接法兰的另一侧，例如相对置的一侧，这取决于人员所在的位置。
对于具有第一连接法兰和第二连接法兰的机器人-手动引导设备，引导手柄可以可选地安装在第一连接法兰或第二连接法兰上，从而可以根据引导手柄的安装位置来配置机器人-手动引导设备的不同工作模式。
因此，在一种特殊的基本实施方式中，机器人-手动引导设备除了具有至少一个第一连接机构之外，还可以具有至少一个第二连接机构，该至少一个第二连接机构与第二连接法兰相连接，其中，该至少一个第一连接机构和该至少一个第二连接机构被构造为将机器人-手动引导设备的引导手柄可选地、可拆卸地连接到第一连接法兰或第二连接法兰上。
第二连接机构可以直接布置在第二连接法兰上。但是第二连接机构不必直接紧固在第二连接法兰上。第二连接机构也可以布置在机器人-手动引导设备的与第二连接法兰不同的构件上，只要该构件与第二连接法兰是刚性地连接。第二连接机构被功能性地构造为，将由人通过连接在第二连接机构上的引导手柄导入到第二连接机构中的力和/或力矩不变地、即无失真地传递到第二连接法兰中。
通过将该至少一个第一连接机构和该至少一个第二连接机构构造为，使机器人-手动引导设备的引导手柄被可选地、可拆卸地连接在第一连接法兰或第二连接法兰上，能够将由人通过引导手柄导入到机器人-手动引导设备中的力和/或力矩可选地导入到机器人的工具法兰与机器人-手动引导设备的传感器装置之间或者导入到传感器装置与工具之间。
如果引导手柄被如下地连接在机器人-手动引导设备上，即，引导手柄被布置在机器人的工具法兰与机器人-手动引导设备的传感器装置之间，则当通过引导手柄的运动使连接在机器人臂上的机器人-手动引导设备与机器人臂一起运动并由此处理连接在机器人-手动引导设备上的工具时，可以通过传感器装置来采集过程力和/或过程力矩。在此，机器人臂的关节的手动运动可以例如基于机器人臂自身的关节力矩传感器进行，或者通过分析机器人臂的配属于机器人臂的各个关节的关节马达的马达电流来进行。
如果引导手柄被如下地连接在机器人-手动引导设备上，即，引导手柄被布置在传感器装置与工具之间，则机器人臂可以在手动引导操作中基于传感器装置的传感信号来控制其关节运动。在这种情况下，机器人臂本身不需要相应的传感器，例如关节力矩传感器。但是，如果没有第二传感器装置，那么就不能借助于机器人-手动引导设备来采集工具的过程力和/或过程力矩。
如果需要附加地采集工具的过程力和/或过程力矩，则可以为机器人-手动引导设备补充第二传感器装置(下面还将对此进行描述)，从而不仅能够通过机器人-手动引导设备进行手动引导操作，并且该能够同时采集工具的过程力和/或过程力矩。
第一连接机构和第二连接机构可以各自具有机械联接装置，该机械联接装置被构造为可选地将引导手柄与相应的第一连接法兰或第二连接法兰力配合和/或形状配合地机械连接。
通过该机械联接装置，由人借助连接在相应连接装置上的引导手柄导入到连接装置中的力和/或力矩能够不变地、即无失真地传递到对应的连接法兰中。
第一连接机构和第二连接机构的各个机械联接装置可以具有机械安全装置，该机械安全装置被构造为，只允许在第一连接机构上或者只允许在第二连接机构上操作引导手柄。
在此，第一连接机构的第一机械联接装置或多个第一机械联接装置或者第二连接机构的第二机械联接装置或多个第二机械联接装置是相同类型的联接装置。引导手柄具有相应的适合于相互插接的配对联接装置。
因此，可以将机械安全装置构造为，在引导手柄被连接在第一连接机构上的状态下，机械地封锁至少一个第二连接机构，使得那里不能联接另外的引导手柄。
在第一连接法兰上设有多个第一连接机构的情况下，机械安全装置还可以被构造为，在引导手柄被连接在该多个第一连接机构中的一个上的状态下，机械地封锁其它的第一连接机构，使得在这些其它的第一连接机构上不能联接另外的引导手柄。
类似地，对于在第二连接法兰上设有多个第二连接机构的情况，机械安全装置还可以被构造为，在引导手柄连接在该多个第二连接机构中的一个上的状态下，机械地封锁其它的第二连接机构，使得在这些其它的第一连接机构上不能联接其它的引导手柄。
第一连接机构和第二连接机构可以各自具有电接触装置，该电接触装置被构造为，在引导手柄机械地联接在相应的第一连接法兰或第二连接法兰上的状态下，使引导手柄的确认开关、致动开关和/或应急开关与电控制装置电连接。
就此而言，引导手柄可以具有确认开关、致动开关和/或应急开关。电接触装置可以例如是电插头、电插座或电联接件。引导手柄具有相应的适合于相互插接的电配对连接装置或电配对接触装置。在此，第一连接机构或多个第一连接机构的电接触装置和第二连接机构或多个第二连接机构的电接触装置是相同类型的接触装置。
机器人-手动引导设备可以具有安全控制装置，该安全控制装置被构造为，通过第一连接机构和第二连接机构的相应的电接触装置，使得只允许在机械联接在第一连接机构上的状态下或者只允许在机械联接在第二连接机构上的状态下操作引导手柄。
通过这种方式，可以替代于机械装置地以电子方式提供安全装置，该安全装置防止两个引导手柄同时在两个不同的部位上功能性地联接在机器人-手动引导设备上。安全控制装置还可以被设计为，根据引导手柄相对于机器人-手动引导设备的定向，也就是根据引导手柄在一连接装置上的安装位置来相应地设置，也就是校准机器人-手动引导设备的传感器装置。
电控制装置、安全控制装置和/或分析电子装置可以安放在引导手柄中和/或机器人-手动引导设备中以用于传感器装置。分析电子装置可以例如被构造为，根据传感器装置的信号产生与力和/或力矩相关联的信号并提供给机器人控制器，该传感器装置的信号例如在DMS的情况下可以是与电阻变化相对应的电压变化和/或电流变化。
机器人-手动引导设备可以具有第一周向外罩壁，该第一周向外罩壁与第一连接法兰相连接并且具有多个沿该周向外罩壁分布设置的第一连接机构。
机器人-手动引导设备可以具有第二周向外罩壁，该第二周向外罩壁与第二连接法兰相连接并且具有多个沿该周向外罩壁分布的第二连接机构。
第一连接法兰可以具有第一电触点组，该第一电触点组被构造为，在机器人-手动引导设备机械地联接在机器人臂的工具法兰上的状态下，与机器人臂的工具法兰上的第一配对触点组进行电接触，以便使引导手柄的确认开关、致动开关、应急开关和/或传感器装置与机器人臂电连接。
第二连接法兰可以具有第二电触点组，该第二电触点组被构造为，在工具机械地联接在第二连接法兰上的状态下，与工具的第二配对触点组进行电接触，以便使工具与机器人-手动引导设备和/或与机器人臂电连接。
机器人-手动引导设备可以具有至少基本上为柱形的壳体，该壳体具有至少基本上为圆柱形的罩壁，其中，壳体的一圆形端侧由第一连接法兰形成，而该壳体的相对置的另一圆形端侧由第二连接法兰形成。
电、液压和/或气动的管线可以在壳体的内部穿过。在壳体的内部可以设置电路板、电子器件和/或电接触针。电、液压和/或气动的管线可以用于将机器人臂内部的过程介质(Prozessmittel)穿过机器人-手动引导设备的内部输送到工具上。由此可以在机器人-手动引导设备的外部取消非必需的管线。壳体可以由塑料或金属制成。
机器人-手动引导设备可以具有控制装置，该控制装置被设计为，在引导手柄连接在第一连接法兰的第一连接机构上的状态下，分析传感器装置的传感器信号，由此，当通过引导手柄的运动使以其第一连接法兰连接在机器人臂的工具法兰上的机器人-手动引导设备与机器人臂一起运动并由此操作连接在机器人-手动引导设备的第二连接法兰上的工具时，基于传感器装置的传感器信号来采集过程力和/或过程力矩。
机器人-手动引导设备可以具有控制装置，该控制装置被设计为，在引导手柄连接在第二连接法兰的第二连接机构上的状态下，分析传感器装置的传感器信号，由此，当通过引导手柄的运动使以其第一连接法兰连接在机器人臂的工具法兰上的机器人-手动引导设备与机器人臂一起运动时，基于传感器装置的传感器信号来控制机器人臂在手动引导操作中的关节运动。
除了第一连接法兰和第二连接法兰之外，机器人-手动引导设备还可以具有第三连接法兰，在此，布置在第一连接法兰和第二连接法兰之间的传递装置形成第一传递装置，在该第一传递装置上安装有第一传感器装置，该第一传感器装置被构造为，采集通过第一传递装置传递的力和力矩；并且在第一连接法兰与第三连接法兰之间布置有第二传递装置，在该第二传递装置上安装有第二传感器装置，该第二传感器装置被构造为，采集通过第二传递装置传递的力和力矩。
机器人-手动引导设备可以具有控制装置，该控制装置被设计为，在引导手柄连接在第一连接法兰的第一连接机构上的状态下，分析第二传感器装置的传感器信号，由此，基于第二传感器装置的传感器信号来控制机器人臂在手动引导操作中的关节运动；并且该控制装置被设计为，在引导手柄连接在第一连接法兰的第一连接机构上的状态下，分析第一传感器装置的传感器信号，由此，当通过引导手柄的运动使以其第三连接法兰连接在机器人臂的工具法兰上的机器人-手动引导设备与机器人臂一起运动并由此操作连接在机器人-手动引导设备的第二连接法兰上的工具时，基于第一传感器装置的传感器信号来采集过程力和/或过程力矩。
附图说明
下面参照附图对本发明的具体实施例进行详细阐述。这些示例性实施例的具体特征可以被视为本发明的一般性特征，而与提及它们的具体上下文无关，这些特征可以根据需要被单独地或者以组合的方式加以考虑。其中：
图1示出了工业机器人的透视图，其具有机器人臂、机器人控制器，以及工具和根据本发明的机器人-手动引导设备，
图2示出了在移除壳体的情况下根据本发明的机器人-手动引导设备的一种代表性实施方式的示意图，
图3示出了在移除壳体的情况下根据本发明的机器人-手动引导设备的一种扩展实施方式的示意图，
图4示出了具有工具法兰的机器人臂的手部区域的透视图，在该工具法兰上示例性地紧固有根据图3的机器人-手动引导设备，
图5示出了示例性引导手柄的透视图，该引导手柄能够被地紧固在根据图4的机器人-手动引导设备上，和
图6示出了根据本发明的具有电触点组的机器人-手动引导设备的另一代表性示例的局部剖视图。
具体实施方式
图1示出了工业机器人1，其具有机器人臂2和机器人控制器10。在本实施例中，机器人臂2包括多个依次布置并通过关节L1至L6可转动地彼此连接的节肢G1至G7。
该工业机器人1具有被设计用于执行机器人程序的机器人控制器10以及机器人臂2，该机器人臂具有多个节肢G1-G7，这些节肢通过关节L1-L6连接，这些关节被构造为根据机器人程序自动地相对调节节肢G1-G7，其中，该多个节肢G1-G7中之一形成机器人臂2的末端节肢(G7)，该末端节肢具有工具法兰8，该工具法兰具有特别是第一钻孔图形的机器人法兰-螺纹孔8.1至8.7和机器人法兰-配合孔8.8。
该工业机器人1的机器人控制器10被构造或设计为执行机器人程序，通过该机器人程序，使得机器人臂2的关节L1至L6可以根据机器人程序自动化，或者在手动操作运行中自动地调节或进行转动运动。为此，机器人控制器10与可操控的电驱动器M1至M6相连接，该电驱动器被构造为调节工业机器人1的关节L1至L6。
在本实施例中，节肢G1至G7包括支架3和相对于支架3围绕竖直延伸的轴A1可转动安装的转盘4。机器人臂2的其它节肢包括摇臂5、悬臂6和优选为多轴的机器人手7，该机器人手具有被构造为工具法兰8的紧固装置，用于紧固工具11或根据本发明的力/力矩传感器装置12。摇臂5在下端部上，即在摇臂5的还可以被称为摇臂轴承头的关节L2上，围绕优选为水平的转动轴A2可枢转地安装在转盘4上。在所示实施例的情况下，工具11被构造为代表除抽吸抓持器(Sauggreifer)以外的任何其它类型的机器人工具。工具11或抽吸抓持器具有紧固法兰11a。
在摇臂5的上端部上，在摇臂5的第一关节L3上，围绕同样优选为水平的轴A3可枢转地安装有悬臂6。该悬臂在端侧以其优选为三个的转动轴A4、A5、A6承载机器人手7。关节L1至L6可以通过机器人控制器10以程序控制的方式分别由电驱动器M1至M6之一驱动。
机器人臂2具有下述的机器人-手动引导设备12：该机器人-手动引导设备借助紧固螺栓通过机器人-手动引导设备12的第一连接法兰14.1被拧紧在机器人臂2的工具法兰8上。
在图2中示意性地示出了机器人-手动引导设备12的基本实施方式。
该机器人-手动引导设备12具有第一连接法兰14.1，该第一连接法兰被构造用于将机器人-手动引导设备12与机器人臂2的工具法兰8相连接。该机器人-手动引导设备12还具有：第二连接法兰14.2，其被构造用于将由机器人臂2操作的工具11紧固在机器人-手动引导设备12上；传递装置13，其被构造为在第一连接法兰14.1与第二连接法兰14.2之间传递力和力矩；以及安装在传递装置13上的传感器装置15，该传感器装置被构造为采集通过传递装置13传递的力和力矩，其中，该机器人-手动引导设备12具有至少一个第一连接机构16.1，该第一连接机构与第一连接法兰14.1相连接，并且该至少一个第一连接机构16.1被构造为将机器人-手动引导设备12的引导手柄17(图5)可拆卸地连接在第一连接法兰14.1上。为此，该机器人-手动引导设备12具有配对连接装置29，该配对连接装置在与第一连接机构16.1或第二连接机构16.2连接的状态下机械地和电性地共同起作用。
在图2所示的实施方式中，机器人-手动引导设备12除了具有至少一个第一连接机构16.1之外，还具有至少一个第二连接机构16.2，该第二连接机构与第二连接法兰14.2相连接，其中，至少一个第一连接机构16.1和至少一个第二连接机构16.2被构造为，可选地将机器人-手动引导设备的引导手柄17(图5)可拆卸地连接在第一连接法兰14.1或第二连接法兰14.2上。
第一连接机构16.1和第二连接机构16.2分别具有机械联接装置18.1、18.2，这些联接装置被构造为将引导手柄17(图5)可选性地与相应的第一连接法兰14.1或第二连接法兰14.2力配合和/或形状配合地机械连接。
第一连接机构16.1和第二连接机构16.2各自的机械联接装置18.1、18.2可以具有机械安全装置28(图2)，该机械安全装置被构造为，只允许在第一连接机构16.1上或者只允许在第二连接机构16.2上操作引导手柄17(图5)。
在根据图2至图6的实施方式中，第一连接机构16.1和第二连接机构16.2还分别具有电接触装置19.1、19.2，这些电接触装置被构造为，在引导手柄17机械地联接到相应的第一连接法兰14.1或第二连接法兰14.2上的状态下，使引导手柄17的确认开关20、致动开关21和/或应急开关22(如图5所示)与电控制装置27电连接。
机器人-手动引导设备12可以具有安全控制装置27a，该安全控制装置被构造为，只允许在机械联接在第一连接机构16.1上的状态下或者只允许在机械联接在第二连接机构16.2上的状态下，通过第一连接机构16.1和第二连接机构16.2的相应的电接触装置19.1、19.2来操作引导手柄17。
电控制装置27、安全控制装置27a和/或用于传感器装置15的分析电子器件27b可以被容置在引导手柄17中和/或机器人-手动引导设备12中。
特别是如图4和图6所示，机器人-手动引导设备12具有第一周向外罩壁23，该第一周向外罩壁与第一连接法兰14.1相连接并且具有多个沿该周向外罩壁23分布的第一连接机构16.1。
在根据图4和图6的实施方式变型中，机器人-手动引导设备12还具有第二周向外罩壁24，该第二周向外罩壁与第二连接法兰14.2连接并且具有多个沿该周向外罩壁24分布的第二连接机构16.2。
在图4和图6所示的实施方式变型中，机器人-手动引导设备12除了具有第一连接法兰14.1和第二连接法兰14.2之外，还具有第三连接法兰14.3，其中，布置在第一连接法兰14.1与第二连接法兰14.2之间的传递装置13形成第一传递装置13.1，在该第一传递装置上安装有第一传感器装置15.1，该第一传感器装置被构造为采集通过第一传递装置13.1传递的力和力矩；并且在第一连接法兰14.1与第三连接法兰14.3之间布置有第二传递装置13.2，在该第二传递装置上安装有第二传感器装置15.2，该第二传感器装置被构造为采集通过第二传递装置13.2传递的力和力矩。
第一连接法兰14.1或者如图6所示的第三连接法兰14.3具有第一电触点组25.1，该第一电触点组被构造为，在机器人-手动引导设备12机械联接在机器人臂2的工具法兰8上的状态下与机器人臂2的工具法兰8上的第一配对触点组电接触，以便使引导手柄17的确认开关20、致动开关21、应急开关22和/或第一传感器装置15.1和/或第二传感器装置15.2与机器人臂2或其机器人控制器10电连接。
第二连接法兰14.2可以相应地具有第二电触点组25.2，该第二电触点组被构造为，在工具11机械联接到第二连接法兰14.2上的状态下与工具11的第二配对触点组电接触，以便使工具11与机器人-手动引导设备17和/或与机器人臂2或其机器人控制器10电连接。
在本实施例中，机器人-手动引导设备12具有至少基本上为柱形的壳体26(图6)，该壳体具有至少基本上为圆柱形的壳体壁，其中，壳体26的圆形端侧由第一连接法兰14.1形成，并且壳体26的相对置的另一圆形端侧由第二连接法兰14.2形成。
如图2所示，机器人-手动引导设备12可以具有控制装置27，该控制装置被设计为，在引导手柄17连接到第一连接法兰14.1的第一连接机构16.1的状态下，分析传感器装置15、15.1的传感器信号，由此，当通过引导手柄17的运动使以其第一连接法兰14.1连接在机器人臂2的工具法兰8上的机器人-手动引导设备12与机器人臂2一起运动并由此操作连接在机器人-手动引导设备12的第二连接法兰14.2上的工具11时，基于传感器装置15、15.1的传感器信号来采集过程力和/或过程力矩。
如图2所示，机器人-手动引导设备12可以具有控制装置27，该控制装置被设计为，在引导手柄17连接到第二连接法兰14.2的第二连接机构16.2的状态下，分析传感器装置15、15.1的传感器信号，由此，当通过引导手柄17的运动使以其第一连接法兰14.1连接在机器人臂2的工具法兰8上的机器人-手动引导设备17与机器人臂2一起运动时，基于传感器装置15、15.2的传感器信号来控制机器人臂2在手动引导操作中的关节运动。
如图3和图6所示，机器人-手动引导设备12可以具有控制装置27，该控制装置被设计为，在引导手柄17连接在第一连接法兰14.1的第一连接机构16.1上的状态下，分析第二传感器装置15.2的传感器信号，从而基于第二传感器装置15.2的传感器信号来控制机器人臂1在手动引导操作中的关节运动；并且该控制装置被设计为，在引导手柄17连接在第一连接法兰14.1的第一连接机构16.2上的状态下，分析评估第一传感器装置15.1的传感器信号，由此，当通过引导手柄17的运动使以其第三连接法兰14.2连接在机器人臂2的工具法兰8上的机器人-手动引导设备17与机器人臂2一起运动并由此操作连接在机器人-手动引导设备17的第二连接法兰14.2上的工具11时，基于第一传感器装置15.1的传感器信号来采集过程力和/或过程力矩。

Claims (16)

1.一种机器人-手动引导设备，具有：第一连接法兰(14.1)，其被构造为将所述机器人-手动引导设备(12)与机器人臂(2)的工具法兰(8)相连接；第二连接法兰(14.2)，其被构造为将由所述机器人臂(2)操作的工具(11)紧固在所述机器人-手动引导设备(12)上；以及传递装置(13)，其被构造为，在所述第一连接法兰(14.1)与所述第二连接法兰(14.2)之间传递力和力矩；以及安装在所述传递装置(13)上的传感器装置(15)，该传感器装置被构造为采集通过所述传递装置(13)传递的力和力矩，其特征在于，所述机器人-手动引导设备(12)具有至少一个第一连接机构(16.1)，该第一连接机构与所述第一连接法兰(14.1)相连接，并且至少一个所述第一连接机构(16.1)被构造为，将所述机器人-手动引导设备(12)的引导手柄(17)可拆卸地连接到所述第一连接法兰(14.1)上。
2.根据权利要求1所述的机器人-手动引导设备，其特征在于，所述机器人-手动引导设备(12)除了具有至少一个所述第一连接机构(16.1)之外，还具有至少一个第二连接机构(16.2)，该第二连接机构与所述第二连接法兰(14.2)相连接，并且至少一个所述第一连接机构(16.1)和至少一个所述第二连接机构(16.2)被构造为，将所述机器人-手动引导设备(12)的引导手柄(17)可选地、可拆卸地连接到所述第一连接法兰(14.1)或所述第二连接法兰(14.2)上。
3.根据权利要求2所述的机器人-手动引导设备，其特征在于，所述第一连接机构(16.1)和所述第二连接机构(16.2)分别具有机械联接装置(18.1，18.2)，所述机械联接装置被构造为，将所述引导手柄(17)可选地与相应的第一连接法兰(14.1)或第二连接法兰(14.2)力配合和/或形状配合地机械连接。
4.根据权利要求3所述的机器人-手动引导设备，其特征在于，所述第一连接机构(16.1)和所述第二连接机构(16.2)的各自的机械联接装置(18.1，18.2)具有机械安全装置(28)，所述机械安全装置被构造为，只允许在所述第一连接机构(16.1)上或者只允许在所述第二连接机构(16.2)上操作所述引导手柄(17)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的机器人-手动引导设备，其特征在于，所述第一连接机构(16.1)和所述第二连接机构(16.2)分别具有电接触装置(19.1，19.2)，所述电接触装置被构造为，在所述引导手柄(17)机械联接在相应的第一连接法兰或第二连接法兰上的状态下，使所述引导手柄(17)的确认开关(20)、致动开关(21)和/或应急开关(22)与电控制装置(27，27a，27b)电连接。
6.根据权利要求5所述的机器人-手动引导设备，其特征在于，设有安全控制装置(27a)，该安全控制装置被构造为，只允许在机械联接在所述第一连接机构(16.1)上的状态下或者只允许在机械联接在所述第二连接机构(16.2)上的状态下，通过所述第一连接机构(16.1)和所述第二连接机构(16.2)的相应的电接触装置(19.1，19.2)来操作所述引导手柄(17)。
7.根据权利要求5或6所述的机器人-手动引导设备，其特征在于，所述电控制装置(27)、所述安全控制装置(27a)和/或用于所述传感器装置(15)的分析电子器件(27b)被容置在所述引导手柄(17)和/或所述机器人-手动引导设备(12)中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的机器人-手动引导设备，其特征在于，所述机器人-手动引导设备(12)具有第一周向外罩壁(23)，该第一周向外罩壁与所述第一连接法兰(14.1)相连接并且具有多个沿该周向外罩壁(23)分布的第一连接机构(16.1)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的机器人-手动引导设备，其特征在于，所述机器人-手动引导设备(12)具有第二周向外罩壁(24)，该第二周向外罩壁与所述第二连接法兰(14.2)相连接并且具有多个沿该周向外罩壁(24)分布的第二连接机构(16.2)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的机器人-手动引导设备，其特征在于，所述第一连接法兰(14.1)具有第一电触点组(25.1)，该第一电触点组被构造为，在所述机器人-手动引导设备(12)机械地联接在所述机器人臂(2)的工具法兰(8)上的状态下与所述机器人臂(2)的工具法兰(8)上的第一配对触点组电接触，以便使所述引导手柄(17)的所述确认开关(20)、所述致动开关(21)、所述应急开关(22)和/或所述传感器装置(15)与所述机器人臂(2)电连接。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的机器人-手动引导设备，其特征在于，所述第二连接法兰(14.2)具有第二电触点组(25.2)，该第二电触点组被构造为，在所述工具(11)机械地联接在所述第二连接法兰(14.2)上的状态下与所述工具(11)的第二配对触点组电接触，以便使所述工具(11)与所述机器人-手动引导设备(12)和/或与所述机器人臂(2)电连接。
12.根据权利要求10或11所述的机器人-手动引导设备，其特征在于，所述机器人-手动引导设备(12)具有至少基本上为柱形的壳体(26)，该壳体具有至少基本上为圆柱形的壳体壁，其中，所述壳体(26)的一圆形端侧由所述第一连接法兰(14.1)形成，并且所述壳体(26)的相对置的另一圆形端侧由所述第二连接法兰(14.2)形成。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的机器人-手动引导设备，具有控制装置(27)，该控制装置被设计为，在所述引导手柄(17)连接在所述第一连接法兰(14.1)的第一连接机构(16.1)上的状态下，分析所述传感器装置(15)的传感器信号，由此，当通过所述引导手柄(17)的运动使以其第一连接法兰(14.1)连接在所述机器人臂(2)的工具法兰(8)上的所述机器人-手动引导设备(12)与所述机器人臂(2)一起运动并由此操作连接在所述机器人-手动引导设备(12)的第二连接法兰(14.2)上的工具(11)时，基于所述传感器装置(15)的传感器信号来采集过程力和/或过程力矩。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的机器人-手动引导设备，具有控制装置(27)，该控制装置被设计为，在所述引导手柄(17)连接在所述第二连接法兰(14.2)的第二连接机构(16.2)上的状态下，分析所述传感器装置(15)的传感器信号，由此，当通过所述引导手柄(17)的运动使以其第一连接法兰(14.1)连接在所述机器人臂(2)的工具法兰(8)上的所述机器人-手动引导设备(12)与所述机器人臂(2)一起运动时，基于所述传感器装置(15)的传感器信号来控制所述机器人臂(2)在手动引导操作中的关节运动。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的机器人-手动引导设备，其特征在于，所述机器人-手动引导设备(12)除了具有所述第一连接法兰(14.1)和所述第二连接法兰(14.2)之外，还具有第三连接法兰(14.3)，其中，布置在所述第一连接法兰(14.1)与所述第二连接法兰(14.2)之间的所述传递装置(13)形成第一传递装置(13.1)，在该第一传递装置上安装有第一传感器装置(15.1)，该第一传感器装置被构造为采集通过所述第一传递装置(13.1)传递的力和力矩；并且在所述第一连接法兰(14.1)与所述第三连接法兰(14.3)之间布置有第二传递装置(13.2)，在该第二传递装置上安装有第二传感器装置(15.2)，该第二传感器装置被构造为采集通过所述第二传递装置(13.2)传递的力和力矩。
16.根据权利要求15所述的机器人-手动引导设备，具有控制装置(27)，该控制装置被设计为，在所述引导手柄(17)连接在所述第一连接法兰(14.1)的第一连接机构(16.1)上的状态下，分析所述第二传感器装置(15.2)的传感器信号，由此，基于所述第二传感器装置(15.2)的传感器信号来控制所述机器人臂(2)在手动引导操作中的关节运动；并且该控制装置被设计为，在所述引导手柄(17)连接在所述第一连接法兰(14.1)的第一连接机构(16.1)上的状态下，分析所述第一传感器装置(15.1)的传感器信号，由此，当通过所述引导手柄(17)的运动使以其第三连接法兰(14.3)连接在所述机器人臂(2)的工具法兰(8)上的所述机器人-手动引导设备(12)与所述机器人臂(2)一起运动并由此操作连接在所述机器人-手动引导设备(12)的第二连接法兰(14.2)上的工具(11)时，基于所述第一传感器装置(15.1)的传感器信号来采集过程力和/或过程力矩。
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