DE102017011411A1

DE102017011411A1 - Articulated key for a robot

Info

Publication number: DE102017011411A1
Application number: DE102017011411.0A
Authority: DE
Inventors: Etienne Henger; Matthias Reichenbach; Markus Schiemann; Matthias Schreiber; Steffen Wagner
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2019-06-13

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gelenkschlüssel (10) für einen Roboter, mit einem Schaftelement (20) und mit einer drehmomentübertragend mit dem Schaftelement (20) gekoppelten und relativ zu dem Schaftelement (20) schwenkbaren Stecknuss (30). Das Schaftelement (30) ist drehmomentübertragend mit einem Schaftaufnahmeelement (40) des Gelenkschlüssels (10) gekoppelt, mittels eines Federelements (50) des Gelenkschlüssels (10) an dem Schaftaufnahmeelement (40) abgestützt und unter Verformung des Federelements (50) relativ zu dem Schaftaufnahmeelement (40) entlang einer Mittelachse (22) des Schaftelements (20) verschiebbar.The invention relates to a joint key (10) for a robot, comprising a shaft element (20) and a socket (30) which is coupled with the shaft element (20) in such a way that it can transmit torque and pivot relative to the shaft element (20). The shaft element (30) is torque-transmittingly coupled to a shaft receiving element (40) of the articulated key (10), supported by a spring element (50) of the articulated key (10) on the shaft receiving element (40) and deforming the spring element (50) relative to the shaft receiving element (40) along a central axis (22) of the shaft member (20) displaceable.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gelenkschlüssel für einen Roboter, mit einem Schaftelement und mit einer drehmomentübertragend mit dem Schaftelement gekoppelten und relativ zu dem Schaftelement schwenkbaren Stecknuss.The invention relates to a joint key for a robot, with a shaft element and with a torque transmitting coupled to the shaft member and pivotable relative to the shaft member socket.

Für den sicheren Betrieb von Robotern, an welchen Werkzeuge, wie beispielsweise Gelenkschlüssel zur Verrichtung von automatisierten Montageprozessen vorgesehen sein können, werden beispielsweise im Rahmen der Norm ISO TS 15066 jeweilige, für eine Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) essentielle, maximale Druckwerte und Kraftwerte, welche an genau definierten Körperstellen im Falle einer Kollision zwischen dem Roboter und einem Menschen auftreten dürfen, festgelegt.For the safe operation of robots on which tools, such as, for example, joint keys for performing automated assembly processes can be provided, for example within the scope of the standard ISO TS 15066, respective maximum pressure values and force values essential for human-robot cooperation (MRC) , which may occur at well-defined body locations in the event of a collision between the robot and a human.

1 zeigt eine Perspektivansicht einer aus dem Stand der Technik bekannten Gelenkschlüsselvorrichtung 90, welche eine, einen Innensechskant aufweisende Nuss 92 und einen Schaft 94 aufweist. Die Nuss 92 ist über ein Kardangelenk 95 mit dem Schaft 94 verbunden. Durch eine Schraubenfeder 96, welche bei einer Kollision mit einem Menschen nachgeben kann, kann eine Rückstellung der Nuss 92 von einer Auslenkstellung, in welcher die Nuss 92 relativ zu dem Schaft 94 verschwenkt ist, in eine Ausgangsstellung, in welcher die Nuss 92 gegenüber dem Schaft 94 zentriert ist, bewirkt werden. Die in 1 gezeigte Gelenkschlüsselvorrichtung 90 gestattet eine Verschraubung von schwer zugänglichen Schrauben, deren Schraubenkopf in einem Winkel zum Schaft 94 orientiert ist. Hierzu kann die Nuss 92 unter elastischer Verformung der Schraubenfeder 96 entsprechend der Orientierung der Schraubenköpfe ausgerichtet und schließlich auf den Schraubenkopf aufgesteckt werden. 1 shows a perspective view of a known from the prior art Gelenkschlüsselvorrichtung 90 , which is a, having a hexagon nut 92 and a shaft 94 having. The Nut 92 is about a universal joint 95 with the shaft 94 connected. By a coil spring 96 , which can yield in the event of a collision with a human, can be a provision of the nut 92 from a deflection position in which the nut 92 relative to the shaft 94 is pivoted, in a starting position, in which the nut 92 opposite the shaft 94 centered, be effected. In the 1 shown articulated key device 90 allows a screw connection of hard to reach screws whose screw head at an angle to the shaft 94 is oriented. This may be the nut 92 under elastic deformation of the coil spring 96 aligned according to the orientation of the screw heads and finally be attached to the screw head.

Aus der DE 44 26 370 A1 ist ein Vorsatzgerät für einen Schrauber bekannt, welches ein Verbindungselement zur Verbindung mit einer Werkzeugaufnahme des Schraubers, eine koaxial angeordnete, weitere Werkzeugaufnahme, eine das Verbindungselement mit der weiteren Werkzeugaufnahme zur Übertragung eines Drehmoments verbindenden Gelenkeinrichtung sowie als Schraubendruckfedern ausgebildete Rückstellmittel aufweist. Die Rückstellmittel sind derart ausgebildet, dass sie die weitere Werkzeugaufnahme und das Verbindungselement in axialer Ausrichtung beaufschlagen.From the DE 44 26 370 A1 an attachment for a screwdriver is known, which has a connecting element for connection to a tool holder of the screwdriver, a coaxially arranged, further tool holder, a connecting element with the other tool holder for transmitting torque connecting hinge means and formed as helical compression springs return means. The return means are designed such that they act on the further tool holder and the connecting element in axial alignment.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gelenkschlüssel der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welchen ein besonders verletzungsfreier Betrieb bei einer Mensch-Roboter-Kooperation erreicht werden kann.Object of the present invention is to provide a joint key of the type mentioned, by which a particularly injury-free operation in a human-robot cooperation can be achieved.

Diese Aufgabe wird durch einen Gelenkschlüssel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a joint spanner having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Die Erfindung geht von einem Gelenkschlüssel für einen Roboter, mit einem Schaftelement und mit einer drehmomentübertragend mit dem Schaftelement gekoppelten und relativ zu dem Schaftelement schwenkbaren Stecknuss, aus.The invention is based on a joint key for a robot, with a shaft element and with a torque transmitting coupled to the shaft member and pivotable relative to the shaft member socket.

Um einen besonders verletzungsfreien Betrieb bei einer Mensch-Roboter-Kooperation zu erreichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Schaftelement drehmomentübertragend mit einem Schaftaufnahmeelement des Gelenkschlüssels gekoppelt, mittels eines Federelements des Gelenkschlüssels an dem Schaftaufnahmeelement abgestützt und unter Verformung des Federelements relativ zu dem Schaftaufnahmeelement entlang einer Mittelachse des Schaftelements verschiebbar ist. Dadurch, dass das Federelement unter dessen Verformung das Verschieben des Schaftelements relativ zu dem Schaftaufnahmeelement zulässt, kann ein etwaiges Einklemmen beziehungsweise ein unzulässiges Ausüben eines Drucks in Richtung der Mittelachse des Schaftelements auf einen Menschen, also beispielsweise auf eine Bedienperson des Roboters wirksam vermieden werden. Kommt also beispielsweise die Stecknuss unbeabsichtigt mit der Bedienperson in Berührung, so kann die Stecknuss zusammen mit dem Schaftelement unter Verformung, also beispielsweise unter einem Zusammendrücken des Federelements relativ zu dem Schaftaufnahmeelement entlang der Mittelachse verschoben werden. Dadurch können Verletzungen in Form eines Einklemmens bei der Arbeit mit dem Gelenkschlüssel wirksam unterbunden werden. Durch die Verschiebbarkeit der Stecknuss zusammen mit dem Schaftelement relativ zu dem Schaftaufnahmeelement ist ein Sicherheitszugewinn für den Menschen im MRK-Einsatz gewährleistet.In order to achieve a particularly injury-free operation in a human-robot cooperation, it is provided according to the invention that the shaft element coupled torque-transmitting with a shaft receiving element of the joint key, supported by a spring element of the hinge key on the shaft receiving element and with deformation of the spring element relative to the shaft receiving element along a central axis of the shaft member is displaceable. The fact that the spring element under the deformation allows the displacement of the shaft member relative to the shaft receiving element, a possible pinching or inadmissible exerting a pressure in the direction of the central axis of the shaft member on a human, so for example, an operator of the robot can be effectively avoided. Thus, if, for example, the socket unintentionally comes into contact with the operator, the socket can be displaced together with the shaft element under deformation, that is to say, for example, when the spring element is compressed relative to the shaft receiving element along the central axis. As a result, injuries in the form of pinching while working with the joint key can be effectively prevented. Due to the displaceability of the socket together with the shaft element relative to the shaft receiving element, a safety gain for humans in MRK use is ensured.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Gelenkschlüssel wenigstens ein Magnetelement, zum Halten der Stecknuss in einer Zentrierstellung, in welcher die Stecknuss entlang der Mittelachse des Schaftelements ausgerichtet ist. Dies ist von Vorteil, da das Magnetelement ein besonders sicheres Positionieren der Stecknuss während der Arbeit mit dem Gelenkschlüssel ermöglicht, sodass die Stecknuss beispielsweise besonders zügig auf einen Schraubenkopf aufgesteckt werden kann.In an advantageous development of the invention, the articulated key comprises at least one magnetic element for holding the socket in a centering position, in which the socket is aligned along the central axis of the shaft element. This is advantageous because the magnetic element allows a particularly secure positioning of the socket while working with the key, so that the socket can be plugged for example particularly quickly on a screw head.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Gelenkschlüssel wenigstens ein Zusatzmagnetelement zum Halten der Stecknuss in einer Schwenkstellung, in welcher die Stecknuss relativ zu der Mittelachse des Schaftelements geschwenkt ist. Dies ist von Vorteil, da das Zusatzmagnetelement ein besonders schnelles Positionieren der Stecknuss beispielsweise an einem relativ zu dem Schaftelement verschwenkten Schraubenkopf gestattet. Das Zusatzmagnetelement kann hierzu exzentrisch zu der Mittelachse, also in einem Abstand zu der Mittelachse an dem Schaftelement angeordnet, beziehungsweise fixiert sein.In a further advantageous embodiment of the invention, the hinge key comprises at least one additional magnetic element for holding the socket in a pivotal position in which the Socket is pivoted relative to the central axis of the shaft member. This is advantageous because the additional magnetic element allows a particularly fast positioning of the socket, for example, on a screw head pivoted relative to the shaft element. For this purpose, the additional magnetic element can be arranged or fixed eccentrically to the central axis, that is to say at a distance from the central axis on the shaft element.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Gelenkschlüssel wenigstens ein Stiftelement, welches in einem Abstand zu der Mittelachse des Schaftelements angeordnet und zur Drehmomentübertragung zwischen der Stecknuss und dem Schaftelement ausgebildet ist. Durch die Anordnung des Stiftelements in dem Abstand zu der Mittelachse kann eine besonders einfache Drehmomentübertragung auch ohne ein zwischen der Stecknuss und dem Schaftelement angeordnetes Kardangelenk erfolgen.In a further advantageous development of the invention, the articulated key comprises at least one pin element, which is arranged at a distance from the central axis of the shaft element and designed for torque transmission between the socket and the shaft element. Due to the arrangement of the pin element in the distance from the central axis, a particularly simple torque transmission can also take place without a cardan joint arranged between the socket and the shaft element.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung(en). Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing (s). The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Dabei zeigen:

1 eine Perspektivansicht auf eine aus dem Stand der Technik bekannte Gelenkschlüsselvorrichtung ;
2 eine Seitenansicht auf einen Gelenkschlüssel, von welchem eine Schutzhülle demontiert ist;
3 eine weitere Seitenansicht auf den Gelenkschlüssel, an welchem die Schutzhülle montiert ist;
4 eine Explosionsdarstellung, welche eine Stecknuss des Gelenkschlüssels sowie ein der Stecknuss zugewandtes Schaftende eines Schaftelements des Gelenkschlüssels zeigt; und
5 eine Schnittdarstellung des in 3 gezeigten Gelenkschlüssels.

Showing:

1 a perspective view of a known from the prior art Gelenkschlüsselvorrichtung;
2 a side view of a joint key from which a protective cover is removed;
3 a further side view of the hinge key on which the protective cover is mounted;
4 an exploded view, which shows a socket of the joint key and a socket facing the shaft end of a shaft member of the joint key; and
5 a sectional view of the in 3 shown hinge key.

2, 3 und 5 zeigen jeweils einen Gelenkschlüssel 10 für einen vorliegend nicht weiter dargestellten Roboter. Der Gelenkschlüssel 10 umfasst ein Schaftelement 20, eine drehmomentübertragend mit dem Schaftelement 20 gekoppelte und relativ zu dem Schaftelement 20 schwenkbare Stecknuss 30 sowie ein Schaftaufnahmeelement 40, welches drehmomentübertragend mit dem Schaftelement 30 gekoppelt ist. 2 . 3 and 5 each show a joint key 10 for a robot not shown here. The articulated key 10 includes a shaft member 20 , a torque transmitting with the shaft member 20 coupled and relative to the shaft member 20 swiveling socket 30 and a shaft receiving element 40 , which torque transmitting with the shaft member 30 is coupled.

Mittels eines Federelements 50 des Gelenkschlüssels 10 ist das Schaftelement 30 an dem Schaftaufnahmeelement 40 abgestützt, wobei das Schaftelement 30 unter Verformung des Federelements 50 relativ zu dem Schaftaufnahmeelement 40 entlang einer Mittelachse 22 des Schaftelements 20 verschiebbar ist.By means of a spring element 50 of the joint key 10 is the shaft element 30 on the shaft receiving element 40 supported, wherein the shaft member 30 under deformation of the spring element 50 relative to the shaft receiving element 40 along a central axis 22 of the shaft member 20 is displaceable.

Das Schaftelement 30 ist vorliegend zumindest teilweise in einem hülsenförmigen Aufnahmebereich des Schaftaufnahmeelements 40 eingeführt und über einen Stift 28 drehmomentübertragend an einem Langloch 44 des Schaftaufnahmeelements 40 abgestützt. Kommt es zu einem unerwünschten Kontakt eines Menschen mit der Stecknuss 30, so wird diese zusammen mit dem Schaftelement 20 entgegen einer in 4 durch einen Pfeil verdeutlichten Richtung z entlang der Mittelachse 22 verschoben, wodurch das Schaftelement 20 in das Schaftaufnahmeelement 40 eingeschoben wird. Dabei gleitet der Stift 28, welcher zur Drehmomentübertragung zwischen dem Schaftelement 30 und dem Schaftaufnahmeelement 40 dient, innerhalb des Langlochs 44 ab.The shaft element 30 is present at least partially in a sleeve-shaped receiving region of the shaft receiving element 40 introduced and over a pen 28 torque transmitting at a slot 44 of the shaft receiving element 40 supported. Is it an unwanted contact of a person with the socket 30 , so this is together with the shaft element 20 against one in 4 direction indicated by an arrow z along the central axis 22 shifted, causing the shaft element 20 in the shaft receiving element 40 is inserted. It slides the pin 28 , which for torque transmission between the shaft member 30 and the shaft receiving element 40 serves, inside the slot 44 from.

Das Schaftaufnahmeelement 40 weist an einem, der Stecknuss 30 abgewandten Ende, einen Außenmehrkant 42, welcher vorliegend als Außenvierkant ausgebildet ist, auf. Der Außenmehrkant 42 kann beispielsweise zur Anbindung einer weiteren Stecknuss (nicht dargestellt) dienen.The shaft receiving element 40 points to one, the socket 30 opposite end, an outer polygon 42 , which is in the present case designed as an outer square, on. The outer polygon 42 can for example serve to connect another socket (not shown).

3 zeigt den Gelenkschlüssel 10 mit einer Schutzhülle 80, welche ein mit dem Langloch 44 korrespondierendes Langloch 82 aufweist. Der Stift 28 kann dadurch bei montierter Schutzhülle 80 sowohl in dem Langloch 44 als auch in dem Langloch 82 gleiten. 3 shows the joint key 10 with a protective cover 80 , which one with the slot 44 corresponding slot 82 having. The pencil 28 can thereby with mounted protective cover 80 both in the slot 44 as well as in the slot 82 slide.

Aus der Zusammenschau von 2, 3 und 5 ist erkennbar, dass die montierte Schutzhülle 80 den Gelenkschlüssel im Bereich des Schaftelements 20 umschließt und dabei auch einen Großteil des Schaftaufnahmeelements 40 umgibt, sodass lediglich der Außenmehrkant 42 entgegen der Richtung z aus der Schutzhülle 80 herausragt. Zur Anbringung und Fixierung der umlaufenden Schutzhülle 80 dient eine Nut 26, welche an einem der Stecknuss 30 zugewandten Schaftende 24 des Schaftelements 20 angeordnet ist.From the synopsis of 2 . 3 and 5 it can be seen that the mounted protective cover 80 the joint key in the region of the shaft element 20 encloses and also a large part of the shaft receiving element 40 surrounds, so that only the outer polygon 42 against the direction z from the protective cover 80 protrudes. For attaching and fixing the encircling protective cover 80 serves a groove 26 attached to one of the sockets 30 facing shaft end 24 of the shaft member 20 is arranged.

Die Schutzhülle 80 ist vorliegend teleskopierbar ausgebildet und umfasst hierzu zwei ineinander geschobene Hüllenelemente 84, 86. Das Hüllenelement 84 ist über die Nut 26 an dem Schaftelement 20 und das Hüllenelement 86 an dem Schaftaufnahmeelement 40 festgelegt. Bei einer Verschiebung des Schaftelements 20 entlang der Mittelachse 22 relativ zu dem Schaftaufnahmeelement 40 entgegen einer Federkraft des Federelements 50 kommt es zu einem Ineinanderschieben der Hüllenelemente 84, 86, wobei das Hüllenelement 84 auf das Hüllenelement 86 aufgeschoben wird, wie insbesondere aus 5 hervorgeht.The protective cover 80 is present telescopically formed and for this purpose comprises two telescoped shell elements 84 . 86 , The casing element 84 is about the groove 26 on the shaft element 20 and the sheath element 86 on the shaft receiving element 40 established. When shifting the shaft element 20 along the central axis 22 relative to the shaft receiving element 40 against a spring force of the spring element 50 it comes to a nesting of the shell elements 84 . 86 wherein the sheath element 84 on the hull element 86 is deferred, in particular from 5 evident.

4 zeigt, dass die Stecknuss 30 mehrteilig ausgebildet ist. Die Stecknuss 30 weist ein Adapterelement 33 mit einem Innenmehrkant 31, welcher vorliegend als Innenvierkant ausgebildet ist, auf. Über den Innenmehrkant 31 kann eine Verbindung zu einem hier nicht weiter dargestellten Schrauber und dadurch eine drehmomentübertragende Kopplung mit dem Schrauber hergestellt werden. Das Adapterelement 33 weist einen scheibenförmig ausgebildeten Koppelbereich 34 auf, an welchem mehrere Stiftelemente 70, von welchen vorliegend wenigstens ein einzelnes Stiftelement 70 in 4 erkennbar ist, von der Mittelachse 22 beabstandet an dem Adapterelement 33 festgelegt sind. Die Stiftelemente 70 greifen in jeweilige erste Ausnehmungen 36 eines Scheibenelements 35 der Stecknuss 30 ein. In 4 ist lediglich eine einzelne erste Ausnehmung 36, welche zur Aufnahme des am Koppelbereich 34 festgelegten Stiftelements 70 dient, gezeigt. 4 shows that the socket 30 is formed in several parts. The socket 30 has an adapter element 33 with a polygon socket 31 , which is in the present case designed as a square socket, on. About the polygon socket 31 a connection to a screwdriver, not shown here, and thereby a torque-transmitting coupling can be made with the screwdriver. The adapter element 33 has a disk-shaped coupling region 34 on which several pin elements 70 of which in the present case at least one individual pin element 70 in 4 can be seen from the central axis 22 spaced at the adapter element 33 are fixed. The pin elements 70 engage in respective first recesses 36 a disk element 35 the socket 30 on. In 4 is only a single first recess 36 , which for receiving the at the coupling area 34 fixed pin element 70 serves, shown.

Das Scheibenelement 35 umfasst des Weiteren mehrere zweite Ausnehmungen 37, von welchen in 4 lediglich eine einzelne zweite Ausnehmung 37 gezeigt ist. Die zweiten Ausnehmungen 37 dienen zur Aufnahme von am Schaftende 24 festgelegten und damit drehmomentübertragend mit dem Schaftelement 20 verbundenen Stiftelementen 72, von welchen in 4 ebenfalls lediglich ein einzelnes Stiftelement 72 erkennbar ist. Bei einem Verschwenken der Stecknuss 30 in eine in 4 gezeigte Richtung x und zusätzlich oder alternativ in eine in 4 gezeigte Richtung y erfolgt ein Verkippen des Adapterelements 33 relativ zu dem Schaftelement 20, wodurch die in dem Abstand zur Mittelachse 22 des Schaftelements 20 angeordneten Stiftelemente 70, 72, welche zur Drehmomentübertragung zwischen der Stecknuss 30 und dem Schaftelement 20 ausgebildet sind, entlang der jeweiligen Ausnehmungen 36, 37 gleiten.The disc element 35 further includes a plurality of second recesses 37 of which in 4 only a single second recess 37 is shown. The second recesses 37 serve to receive at the shaft end 24 fixed and thus torque transmitting with the shaft member 20 connected pin elements 72 of which in 4 also just a single pin element 72 is recognizable. When pivoting the socket 30 in an in 4 shown direction x and additionally or alternatively in an in 4 shown direction y there is a tilting of the adapter element 33 relative to the shaft member 20 , causing the distance to the central axis 22 of the shaft member 20 arranged pin elements 70 . 72 , which for torque transmission between the socket 30 and the shaft member 20 are formed along the respective recesses 36 . 37 slide.

Zum Halten der Stecknuss 30 in einer in 2, 3, 4 und 5 gezeigten Zentrierstellung 32, in welcher die Stecknuss 30 entlang der Mittelachse 22 des Schaftelements 20 ausgerichtet ist, umfasst der Gelenkschlüssel 10 ein Magnetelement 60, welches in einer mittig zu der Mittelachse 22 orientierten Öffnung am Schaftende 24 angeordnet ist.To hold the socket 30 in an in 2 . 3 . 4 and 5 shown centering position 32 in which the socket 30 along the central axis 22 of the shaft member 20 aligned, includes the hinge key 10 a magnetic element 60 which is in a central position to the central axis 22 oriented opening at the shaft end 24 is arranged.

Des Weiteren umfasst der Gelenkschlüssel 10 zwei Zusatzmagnetelemente 62, 64 zum Halten der Stecknuss 30 in einer vorliegend nicht gezeigten Schwenkstellung, in welcher die Stecknuss 30, beziehungsweise das Adapterelement 33 der Stecknuss 30, relativ zu der Mittelachse 22 des Schaftelements 20 geschwenkt ist.Furthermore, the articulated key comprises 10 two additional magnetic elements 62 . 64 to hold the socket 30 in a pivot position, not shown here, in which the socket 30 , or the adapter element 33 the socket 30 , relative to the central axis 22 of the shaft member 20 is pivoted.

Das Magnetelement 60 beziehungsweise die Zusatzmagnetelemente 62, 64 dienen also zum zentrierten Halten der Stecknuss 30 in der Zentrierstellung 32 beziehungsweise zum Halten der Stecknuss 30, beziehungsweise des Adapterelements 33, in der Schwenkstellung, in welcher die Stecknuss 30 abgeknickt ist. Die Zusatzmagnetelemente 62, 64 sind vorliegend in von der Mittelachse 22 beabstandeten, weiteren Öffnungen im Schaftende 24 des Schaftelements 20 aufgenommen.The magnetic element 60 or the additional magnetic elements 62 . 64 So serve for centered holding the socket 30 in the centering position 32 or to hold the socket 30 , or the adapter element 33 , in the pivot position, in which the socket 30 is bent. The additional magnetic elements 62 . 64 are present in from the central axis 22 spaced apart, further openings in the shaft end 24 of the shaft member 20 added.

Um ein Abfallen der Stecknuss 30 von dem Schaftelement 20 zu verhindern, umfasst der Gelenkschlüssel 10 mehrere Sicherungselemente 14, welche als Verliersicherung für die Stecknuss 30 dienen. Die Sicherungselemente 14 können beispielsweise als jeweilige Federn ausgebildet sein, welche beispielsweise mittels jeweiliger Verschraubungen einerseits an der Stecknuss 30 und dabei beispielsweise an dem Adapterelement 33 und andererseits an dem Schaftelement 20 fixiert sein können.To drop the socket 30 from the shaft member 20 To prevent, includes the joint key 10 several security elements 14 , which as a captive for the socket 30 serve. The security elements 14 For example, may be formed as respective springs, which, for example, by means of respective screwings on the one hand to the socket 30 and, for example, on the adapter element 33 and on the other hand on the shaft member 20 can be fixed.

Zusammenfassend ermöglichen die Zusatzmagnetelemente 62, 64, beziehungsweise das Magnetelement 60, ein Halten der Stecknuss 30 in der Schwenkstellung, beziehungsweise in der Zentrierstellung 32, und damit in einer in den Richtungen x, y abgeknickten Stellung. Durch die Sicherungselemente 14 kann ein Abfallen der Stecknuss 30 von dem Schaftelement 20 im Kollisionsfall, also beispielsweise bei einem Zusammenstoß des Gelenkschlüssels 10 mit einem Menschen, bei zeitgleicher, zu starker Auslenkung der Stecknuss 30 beziehungsweise des Adapterelements 33 in zumindest einer der Richtungen x, y verhindert werden. Durch die Stiftelemente 70, 72 beziehungsweise durch den Stift 28 kann eine Drehmomentübertragung zwischen dem Außenmehrkant 42 und dem Innenmehrkant 31 und damit über die gesamte Länge des Gelenkschlüssels 10 bewirkt werden. Bei einem Zusammenstoß, bei welchem die Stecknuss 30 beispielsweise in der Richtung z auf einen Menschen gedrückt wird, wirkt die Stecknuss 30 aufgrund des Federelements 50 federnd, da eine Verschiebbarkeit der Stecknuss 30 zusammen mit dem Schaftelement 20 relativ zu dem Schaftaufnahmeelement 40 und damit entgegen der Richtung z ermöglicht ist.In summary, the additional magnetic elements allow 62 . 64 , or the magnetic element 60 , holding the socket 30 in the pivot position, or in the centering position 32 , and with it in one direction x . y bent position. Through the security elements 14 may be a drop in the socket 30 from the shaft member 20 in case of collision, so for example in a collision of the joint key 10 with a human, at the same time, too strong deflection of the socket 30 or of the adapter element 33 in at least one of the directions x . y be prevented. Through the pin elements 70 . 72 or by the pencil 28 can be a torque transmission between the outer polygon 42 and the polygon socket 31 and thus over the entire length of the joint key 10 be effected. In a collision, in which the socket 30 for example, in the direction z pressed on a human, the socket acts 30 due to the spring element 50 resilient, as a displaceability of the socket 30 together with the shaft element 20 relative to the shaft receiving element 40 and thus allows counter to the direction z.

Das Magnetelement 60 beziehungsweise die Zusatzmagnetelemente 62, 64 ermöglichen also in Verbindung mit dem Federelement 50 eine Nachgiebigkeit der Stecknuss 30 bei einem Zusammenstoß mit einem Menschen in den Richtungen x, y, z, sodass der Mensch beim Zusammenstoß weniger starken Druckwerten und Kraftwerten ausgesetzt ist. Zudem kann sich der Mensch in einem möglichen Quetschfall mit der Stecknuss 30 befreien. Aufgrund der Nachgiebigkeit in den Richtungen x, y, z kann der Roboter, welcher mit dem Gelenkschlüssel 10 bestückt ist, mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben werden, wodurch ein höherer Output an zu montierenden Teilen erreicht werden kann.The magnetic element 60 or the additional magnetic elements 62 . 64 So allow in conjunction with the spring element 50 a compliance of the socket 30 in a collision with a human in the directions x . y . z so that the person is exposed to less strong pressure values and force values during the collision. In addition, the human being in a possible Pinch with the socket 30 to free. Due to the compliance in the directions x . y . z can the robot, which with the joint key 10 is operated at a higher speed, whereby a higher output of parts to be mounted can be achieved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4426370 A1 [0004]

Claims

Articulated key (10) for a robot, comprising a shaft element (20) and a socket (30) which is coupled to the shaft element (20) in a torque-transmitting manner and which can be pivoted relative to the shaft element (20), characterized in that the shaft element (30) transmits torque coupled to a shaft receiving element (40) of the articulated key (10), supported on the shaft receiving element (40) by means of a spring element (50) of the articulated key (10) and deforming the spring element (50) relative to the shaft receiving element (40) along a central axis (22 ) of the shaft member (20) is displaceable.

Articulated key (10) according to Claim 1 , characterized in that the hinge key (10) at least one magnetic element (60) for holding the socket (30) in a centering position (32), in which the socket (30) along the central axis (22) of the shaft member (20) aligned is included.

Articulated key (10) according to Claim 1 or 2 characterized in that the hinge key (10) pivots at least one auxiliary magnetic member (62, 64) for holding the socket (30) in a pivotal position in which the socket (30) pivots relative to the central axis (22) of the shaft member (20) is included.

Articulated key (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the articulated key (10) comprises at least one pin element (70, 72) which is arranged at a distance from the central axis (22) of the shaft element (20) and for torque transmission between the Socket (30) and the shaft member (20) is formed.