DE102020124086A1

DE102020124086A1 - coupling device

Info

Publication number: DE102020124086A1
Application number: DE102020124086.4A
Authority: DE
Inventors: Alexander Kolb; Christopher SCHLENK; Jens Reinecke
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2022-03-17

Abstract

Kupplungsvorrichtung (200) mit einem ersten Kupplungsteil (202) und einem zweiten Kupplungsteil (204), wobei die Kupplungsteile (202, 204) miteinander verbindbar und/oder voneinander lösbar sind, und einer freigebbaren Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln der Kupplungsteile (202, 204) in der verbundenen Stellung, bei der die Verriegelungsvorrichtung ein elastisch verformbares Riegelelement (206), das erste Kupplungsteil (202) einen ersten Formschlussabschnitt für das Riegelelement (206) und das zweite Kupplungsteil (204) einen zweiten Formschlussabschnitt für das Riegelelement (206) aufweist, wobei das Riegelelement (206) in einer Verriegelungsform mit dem ersten Formschlussabschnitt und mit dem zweiten Formschlussabschnitt formschlüssig verbunden und unter Wirkung einer Freigabekraft zum Lösen von dem ersten Formschlussabschnitt und/oder von dem zweiten Formschlussabschnitt verformbar ist, um die Kupplungsvorrichtung (200) strukturell und/oder funktionell zu verbessern.

Coupling device (200) with a first coupling part (202) and a second coupling part (204), wherein the coupling parts (202, 204) can be connected to one another and/or detached from one another, and a releasable locking device for locking the coupling parts (202, 204) in the connected position, in which the locking device has an elastically deformable locking element (206), the first coupling part (202) has a first form-fitting section for the locking element (206) and the second coupling part (204) has a second form-fitting section for the locking element (206), wherein the locking element (206) is positively connected in a locking form to the first positive-locking section and to the second positive-locking section and is deformable under the action of a release force to release from the first positive-locking section and/or from the second positive-locking section, structurally and/or around the coupling device (200). to improve functionally.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung mit einem ersten Kupplungsteil und einem zweiten Kupplungsteil, wobei die Kupplungsteile miteinander verbindbar und/oder voneinander lösbar sind, und einer freigebbaren Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln der Kupplungsteile in der verbundenen Stellung.The invention relates to a coupling device having a first coupling part and a second coupling part, the coupling parts being connectable and/or detachable from one another, and a releasable locking device for locking the coupling parts in the connected position.

Aus dem Dokument EP 3 260 246 A1 ist eine Werkzeugkupplung bekannt zum Kuppeln eines Werkzeugs an eine Basis, wobei das Werkzeug einen ersten Werkzeugteil und einen zweiten Werkzeugteil umfasst, wobei der zweite Werkzeugteil in Bezug auf den ersten Werkzeugteil beweglich ist, wobei die Werkzeugkupplung einen ersten Basisteil zum lösbaren Halten des ersten Werkzeugteils und einen zweiten Basisteil umfasst, der in Bezug auf den ersten Basisteil zum lösbaren Halten des zweiten Werkzeugteils beweglich ist, wobei der erste Basisteil einen in Bezug auf den ersten Basisteil beweglichen Schieber zum Lösen des ersten Werkzeugteils umfasst und der zweite Basisteil eine in Bezug auf den zweiten Basisteil bewegliche Kappe zum Lösen des zweiten Werkzeugteils umfasst.From the document EP 3 260 246 A1 a tool coupling is known for coupling a tool to a base, the tool comprising a first tool part and a second tool part, the second tool part being movable with respect to the first tool part, the tool coupling having a first base part for releasably holding the first tool part and a second base part movable with respect to the first base part for releasably holding the second tool part, the first base part comprising a slide movable with respect to the first base part for releasing the first tool part and the second base part having a slide with respect to the second Base part includes movable cap for releasing the second tool part.

Aus dem Dokument DE 10 2017 011 462 A1 ist eine Werkzeughaltevorrichtung bekannt für einen Roboter, insbesondere einen Leichtbauroboter, mit einem Gehäuse, mit einem Bolzenelement, welches in wenigstens eine Durchgangsöffnung in einer Gehäusewand des Gehäuses eingeführt und durch einen Gehäuseinnenraum des Gehäuses durchgeführt ist und mit einem, in dem Gehäuseinnenraum aufgenommenen Kolbenelement, welches zur zumindest mittelbaren Kraftübertragung zwischen dem Roboter und einem Objekt mittels des Bolzenelements gegenüber dem Gehäuse abstützbar ist, bei der das Bolzenelement an dessen Umfang zumindest bereichsweise eine Aussparung aufweist, an einer, der Umgebung der Werkzeughaltevorrichtung zugewandten Gehäuseseite des Gehäuses mit einem Handhebel der Werkzeughaltevorrichtung verbunden ist, und mittels des Handhebels in eine Freigabestellung drehbar ist, in welcher das Kolbenelement in die Aussparung einführbar ist.From the document DE 10 2017 011 462 A1 a tool holding device is known for a robot, in particular a lightweight robot, with a housing, with a bolt element which is inserted into at least one through-opening in a housing wall of the housing and passed through an interior space of the housing and with a piston element accommodated in the interior space of the housing, which for at least indirect power transmission between the robot and an object by means of the bolt element can be supported in relation to the housing, in which the bolt element has a recess at least in certain areas on its circumference, is connected to a hand lever of the tool holding device on a side of the housing facing the area surrounding the tool holding device , and can be rotated by means of the hand lever into a release position in which the piston element can be inserted into the recess.

Aus dem Dokument DE 10 2017 011 462 A1 ist ein Werkzeughalter bekannt mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil, die über eine Schnittstelle verbindbar und trennbar sind, die durch eine erste Fläche auf dem ersten Teil gebildet wird, die betriebsmäßig einer zweiten Fläche auf dem zweiten Teil zugewandt ist, wobei ein keilförmiges Element von der ersten Fläche nach außen vorsteht, und wobei eine keilförmige Vertiefung, die auf der zweiten Fläche angeordnet ist, dazu ausgelegt ist, das vorstehende keilförmige Element auf der ersten Fläche aufzunehmen, wenn die erste und die zweite Fläche betriebsmäßig verbunden werden, eine longitudinale Länge des hervorstehenden Elements auf der ersten Oberfläche gleich mindestens einer Breite der ersten Oberfläche ist und eine entsprechende longitudinale Länge der Vertiefung auf der zweiten Oberfläche an die longitudinale Länge des hervorstehenden Elements auf der ersten Oberfläche angepasst ist und die entsprechende angepasste Länge auf der zweiten Oberfläche weiterhin gleich der mindestens einen Breite der zweiten Oberfläche ist, longitudinale Seitenflächen des hervorstehenden Elements auf der ersten Oberfläche nach innen geneigt und an entsprechend geneigte longitudinale Seitenflächen der Vertiefung auf der zweiten Oberfläche angepasst sind.From the document DE 10 2017 011 462 A1 discloses a tool holder having a first part and a second part connectable and separable via an interface formed by a first surface on the first part operatively facing a second surface on the second part, a wedge-shaped element projecting outwardly from the first surface, and wherein a wedge-shaped recess disposed on the second surface is adapted to receive the protruding wedge-shaped element on the first surface when the first and second surfaces are operatively connected, a longitudinal length of the protruding element on the first surface is equal to at least a width of the first surface and a corresponding longitudinal length of the indentation on the second surface is matched to the longitudinal length of the protruding element on the first surface and the corresponding adjusted length on the second surface remains the same the least at least one width of the second surface, longitudinal side surfaces of the protruding element on the first surface are inwardly inclined and conform to correspondingly inclined longitudinal side surfaces of the recess on the second surface.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Kupplungsvorrichtung strukturell und/oder funktionell zu verbessern.The object of the invention is to structurally and/or functionally improve a clutch device as mentioned at the outset.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved with a coupling device having the features of claim 1. Advantageous designs and/or developments are the subject matter of the dependent claims.

Die Kupplungsvorrichtung kann dazu dienen, ein erstes Modul und ein zweites Modul miteinander zu verbinden und/oder voneinander zu lösen. Die Kupplungsvorrichtung kann zur Anordnung zwischen einem ersten Modul und einem zweiten Modul dienen. Das erste Kupplungsteil kann einem ersten Modul und das zweite Kupplungsteil kann einem zweiten Modul zugeordnet sein. Das erste Kupplungsteil kann mit einem ersten Modul und das zweite Kupplungsteil kann mit einem zweiten Modul fest verbunden sein.The coupling device can be used to connect and/or disconnect a first module and a second module from one another. The coupling device can be used for arrangement between a first module and a second module. The first coupling part can be assigned to a first module and the second coupling part can be assigned to a second module. The first coupling part can be permanently connected to a first module and the second coupling part can be connected to a second module.

Eines der Module kann ein Roboter sein. Das andere der Module kann ein Effektor sein. Der Roboter kann beispielsweise ein autonomer mobiler Roboter, ein humanoider Roboter, ein Laufroboter, ein Portalroboter, ein Erkundungsroboter, ein Industrieroboter, ein Medizinroboter, ein Personal Robot, ein Serviceroboter oder ein Transportroboter sein. Der Roboter kann einen Manipulator aufweisen. Der Effektor kann ein Endeffektor sein. Der Effektor kann zur Anordnung an dem Manipulator dienen. Der Effektor kann zur physikalischen Interaktion mit der Umgebung dienen. Der Effektor kann beispielsweise ein Werkzeug, ein Greifsystem und/oder ein Messgerät aufweisen.One of the modules can be a robot. The other of the modules can be an effector. The robot can be, for example, an autonomous mobile robot, a humanoid robot, a walking robot, a portal robot, an exploration robot, an industrial robot, a medical robot, a personal robot, a service robot or a transport robot. The robot can have a manipulator. The effector can be an end effector. The effector can be used for arrangement on the manipulator. The effector can be used for physical interaction with the environment. The effector can have a tool, a gripping system and/or a measuring device, for example.

Die Kupplungsvorrichtung kann eine Längsachse aufweisen. Soweit nicht anders angegeben oder es sich aus dem Zusammenhang nicht anders ergibt, beziehen sich die Angaben „axial“, „radial“ und „in Umfangsrichtung“ auf eine Erstreckungsrichtung der Längsachse. „Axial“ entspricht dann einer Erstreckungsrichtung der Längsachse. „Radial“ ist dann eine zur Erstreckungsrichtung der Längsachse senkrechte und sich mit der Längsachse schneidende Richtung. „in Umfangsrichtung“ entspricht dann einer Kreisbogenrichtung um die Längsachse. Die Kupplungsteile können zumindest abschnittsweise zur Längsachse rotationssymmetrisch sein. Die Kupplungsteile können axial verbindbar oder lösbar sein.The coupling device can have a longitudinal axis. Unless otherwise stated or the context does not indicate otherwise, the statements “axial”, “radial” and “in the circumferential direction” refer to a direction in which the longitudinal axis extends. “Axial” then corresponds to an extension direction of the longitudinal axis. “Radial” is then a direction in which the longitudinal axis extends vertical direction intersecting with the longitudinal axis. “in the circumferential direction” then corresponds to a circular arc direction around the longitudinal axis. The coupling parts can be rotationally symmetrical to the longitudinal axis, at least in sections. The coupling parts can be axially connectable or detachable.

Die Verriegelungsvorrichtung kann zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Freigabestellung schaltbar sein. Wenn bei miteinander verbundenen Kupplungsteilen die Verriegelungsvorrichtung in die Verriegelungsstellung geschaltet ist, können die Kupplungsteile gegeneinander verriegelt sein. Wenn bei miteinander verbundenen Kupplungsteilen die Verriegelungsvorrichtung in die Freigabestellung geschaltet ist, kann ein Lösen der Kupplungsteile voneinander ermöglicht sein.The locking device can be switched between a locking position and a release position. If the locking device is switched to the locking position when the coupling parts are connected to one another, the coupling parts can be locked against one another. If the locking device is switched to the release position when the coupling parts are connected to one another, the coupling parts can be released from one another.

Das Riegelelement kann an dem ersten Kupplungsteil angeordnet sein und mit dem zweiten Kupplungsteil zusammenwirken. Dann kann das erste Kupplungsteil auch als aktives Kupplungsteil und das zweite Kupplungsteil auch als passives Kupplungsteil bezeichnet werden. Das Riegelelement kann an dem zweiten Kupplungsteil angeordnet sein und mit dem ersten Kupplungsteil zusammenwirken. Dann kann das erste Kupplungsteil auch als passives Kupplungsteil und das zweite Kupplungsteil auch als aktives Kupplungsteil bezeichnet werden. Das Riegelelement kann konzentrisch zur Längsachse angeordnet sein. Das Riegelelement kann in einer radialen Ebene verformbar sein. Das Riegelelement kann eine Ursprungsform aufweisen. Eine Verriegelungsform und eine Ursprungsform des Riegelelements können einander zumindest annähernd entsprechen. Bei einem Verformen in eine von der Ursprungsform abweichende Form kann in dem Riegelelement mechanische Energie gespeichert werden. Eine abweichende Form kann eine Freigabeform des Riegelelements sein. In dem Riegelelement gespeicherte mechanische Energie kann ein Rückformen in die Ursprungsform bewirken. Das Riegelelement kann einen mit dem ersten Formschlussabschnitt korrespondierenden ersten Formabschnitt und einen mit dem zweiten Formschlussabschnitt korrespondierenden zweiten Formabschnitt aufweisen. Das Riegelelement kann sowohl einen Riegel bilden als auch eine Rückstellfunktion für den Riegel aufweisen. Insofern kann das Riegelelement auch als Riegel-Rückstell-Element bezeichnet werden.The locking element can be arranged on the first coupling part and interact with the second coupling part. The first clutch part can then also be referred to as the active clutch part and the second clutch part can also be referred to as the passive clutch part. The locking element can be arranged on the second coupling part and interact with the first coupling part. The first clutch part can then also be referred to as a passive clutch part and the second clutch part can also be referred to as an active clutch part. The locking element can be arranged concentrically to the longitudinal axis. The locking element can be deformable in a radial plane. The locking element can have an original shape. A locking shape and an original shape of the locking element can at least approximately correspond to one another. Mechanical energy can be stored in the locking element when it is deformed into a shape that differs from the original shape. A different shape can be a release shape of the locking element. Mechanical energy stored in the locking element can bring about a reshaping into the original shape. The locking element can have a first shaped section corresponding to the first form-fitting section and a second shaped section corresponding to the second form-fitting section. The locking element can both form a locking bar and also have a reset function for the locking bar. In this respect, the locking element can also be referred to as a locking reset element.

In der Verriegelungsform kann das Riegelelement den ersten Formschlussabschnitt und den zweiten Formschlussabschnitt miteinander formschlüssig verbinden. In der Freigabeform kann ein Formschluss zwischen dem ersten Formschlussabschnitt und den zweiten Formschlussabschnitt gelöst sein.In the locking form, the locking element can connect the first form-fitting section and the second form-fitting section to one another in a form-fitting manner. In the release form, a form fit between the first form fit section and the second form fit section can be released.

Die Freigabekraft kann in radialer Richtung aufbringbar sein. Die Freigabekraft kann manuell aufbringbar sein. Die Freigabekraft kann eine Freigabegesamtkraft sein. Die Freigabekraft kann aus mehreren Freigabeeinzelkräften zusammengesetzt sein. Das Riegelelement kann unter Wirkung von zwei einander entgegen gerichteten Freigabeeinzelkräften verformbar sein. Die Freigabeeinzelkräfte können zumindest annähernd gleich groß sein. Die Freigabeeinzelkräfte können ein Kräftegleichgewicht bilden. Eine Resultierende der Freigabeeinzelkräfte kann null sein.The release force can be applied in the radial direction. The release force can be applied manually. The release force can be a total release force. The release force can be made up of several individual release forces. The locking element can be deformable under the effect of two opposing release individual forces. The individual release forces can be at least approximately the same size. The individual release forces can form a force balance. A resultant of the individual release forces can be zero.

Mithilfe des Riegelelements kann die Freigabekraft wandelbar sein. Mithilfe des Riegelelements kann die Freigabekraft in Bezug auf ihre Richtung und/oder ihren Betrag wandelbar sein. Das Riegelelement kann eine Hebelfunktion aufweisen. Das Riegelelement kann ringförmig ausgeführt sein. Das Riegelelement kann kreisringförmig ausgeführt sein. Das Riegelelement kann polygonringförmig, insbesondere mit sechs Ecken, ausgeführt sein. Die Ecken eines polygonringförmig ausgeführten Riegelelements können verrundet sein. Das Riegelelement kann einen viereckigen Querschnitt aufweisen. Das Riegelelement kann einen runden Querschnitt aufweisen. Das Riegelelement kann aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Elastomer, hergestellt sein. Das Riegelelement kann aus einem Metall, beispielsweise aus einem Federstahl, hergestellt sein.The release force can be changeable with the aid of the locking element. With the help of the locking element, the release force can be changeable with regard to its direction and/or its magnitude. The locking element can have a lever function. The locking element can be ring-shaped. The locking element can be designed in the form of a circular ring. The locking element can be designed in the form of a polygonal ring, in particular with six corners. The corners of a locking element designed in the shape of a polygon ring can be rounded. The locking element can have a square cross-section. The locking element can have a round cross section. The locking element can be made of a plastic, in particular an elastomer. The locking element can be made of a metal, for example spring steel.

Der erste Formschlussabschnitt und/oder der zweite Formschlussabschnitt können/kann sich in Umfangsrichtung erstrecken. Der erste Formschlussabschnitt und/oder der zweite Formschlussabschnitt können/kann nutförmig ausgeführt sein. Der erste Formschlussabschnitt und/oder der zweite Formschlussabschnitt können/kann geometrisch an das Riegelelement angepasst ausgeführt sein. Der erste Formschlussabschnitt kann zwei einander diametral gegenüberliegende Haltenuten aufweisen. Der erste Formschlussabschnitt kann zwei einander diametral gegenüberliegende Freigabenuten aufweisen. Der zweite Formschlussabschnitt kann zwei einander diametral gegenüberliegende Haltenuten aufweisen. Die Haltenuten und die Freigabenuten des ersten Formschlussabschnitts können zueinander um ca. 90° versetzt angeordnet sein. Die Haltenuten des zweiten Formschlussabschnitts können den Freigabenuten des ersten Formschlussabschnitts gegenüberliegend angeordnet sein.The first form-fitting section and/or the second form-fitting section can/can extend in the circumferential direction. The first form-fitting section and/or the second form-fitting section can/can be designed in the form of a groove. The first form-fitting section and/or the second form-fitting section can/can be designed to be geometrically adapted to the locking element. The first form-fitting section can have two retaining grooves diametrically opposite one another. The first form-fitting section can have two diametrically opposite release grooves. The second form-fitting section can have two retaining grooves diametrically opposite one another. The retaining grooves and the release grooves of the first form-fitting section can be offset from one another by approximately 90°. The holding grooves of the second form-fitting section can be arranged opposite the release grooves of the first form-fitting section.

Die Kupplungsvorrichtung kann wenigstens ein Druckelement zum Einleiten einer Freigabekraft in das Riegelelement aufweisen. Das wenigstens eine Druckelement kann an dem ersten Kupplungsteil oder an dem zweiten Kupplungsteil angeordnet sein. Die Kupplungsvorrichtung kann zwei Druckelemente zum Einleiten einer Freigabekraft in das Riegelelement aufweisen. Die Druckelemente können einander diametral gegenüberliegend angeordnet sein. Das wenigstens eine Druckelement kann zur manuellen Betätigung dienen. Das wenigstens eine Druckelement kann an dem ersten Kupplungsteil oder an dem zweiten Kupplungsteil geführt sein. Das wenigstens eine Druckelement kann an dem ersten Kupplungsteil oder an dem zweiten Kupplungsteil in radialer Richtung geführt sein. Das wenigstens eine Druckelement kann an dem Riegelelement anliegend angeordnet sein.The coupling device can have at least one pressure element for introducing a release force into the locking element. The at least one pressure element can be arranged on the first clutch part or on the second clutch part. The coupling device can have two pressure elements for introducing a release force into the locking element. The printing elements can be arranged diametrically opposite one another. The at least one pressure element can be used for manual actuation. The at least one pressure element can be guided on the first coupling part or on the second coupling part. The at least one pressure element can be guided in the radial direction on the first clutch part or on the second clutch part. The at least one pressure element can be arranged adjacent to the locking element.

Das Riegelelement kann einen Rampenabschnitt aufweisen. Der Rampenabschnitt kann fasenförmig ausgeführt sein. Das erste Kupplungsteil oder das zweite Kupplungsteil kann einen Gegenrampenabschnitt aufweisen. Der Gegenrampenabschnitt kann fasenförmig ausgeführt sein. Der Rampenabschnitt kann mit dem Gegenrampenabschnitt zusammenwirken. Der Rampenabschnitt kann derart mit dem Gegenrampenabschnitt zusammenwirken, dass bei einem Verbinden der Kupplungsteile das Riegelelement ausgehend von der Verriegelungsform in die Freigabeform verformt wird.The locking element can have a ramp section. The ramp section can be chamfered. The first coupling part or the second coupling part can have a counter-ramp section. The counter-ramp section can be chamfered. The ramp section can interact with the counter-ramp section. The ramp section can interact with the counter-ramp section in such a way that when the coupling parts are connected, the locking element is deformed, starting from the locking shape into the release shape.

In der verbundenen Stellung sind die Kupplungsteile in drei Rotationsfreiheitsgraden und in zwei Translationsfreiheitsgraden gegeneinander formschlüssig gesperrt. In der verbundenen Stellung sind die Kupplungsteile in radialer Richtung, in Umfangsrichtung und in eine axiale Richtung gegeneinander formschlüssig gesperrt. Die Verriegelungsvorrichtung wirkt auf eine Lösbarkeit der Kupplungsteile in der verbleibenden axialen Richtung.In the connected position, the coupling parts are positively locked against one another in three rotational degrees of freedom and in two translational degrees of freedom. In the connected position, the coupling parts are positively locked against one another in the radial direction, in the circumferential direction and in an axial direction. The locking device acts on the detachability of the coupling parts in the remaining axial direction.

Die Kupplungsteile können beim gegenseitigen Verbinden selbstzentrierend sein. Die Kupplungsteile können formschlüssig korrespondierende Passflächen aufweisen. Die Kupplungsteile können jeweils eine konische Passfläche aufweisen. Die Kupplungsteile können jeweils eine Passfläche aufweisen, die einen elliptischen Querschnitt umhüllt. Die Passflächen der Kupplungsteile können zumindest annähernd einer Mantelfläche eines Ellipsenkegelstumpfs entsprechen.The coupling parts can be self-centering when connected to one another. The coupling parts can have corresponding mating surfaces with a positive fit. The coupling parts can each have a conical mating surface. The coupling parts may each have a mating surface that encloses an elliptical cross-section. The mating surfaces of the coupling parts can at least approximately correspond to a lateral surface of a truncated elliptical cone.

Das erste Kupplungsteil kann als Außenteil ausgeführt sein. Dann kann das erste Kupplungsteil auch als Gehäuse bezeichnet werden. Das erste Kupplungsteil kann zum Aufnehmen des zweiten Kupplungsteils dienen. Das erste Kupplungsteil kann ringförmig ausgeführt sein. Die Passfläche des ersten Kupplungsteils kann eine Innenfläche sein. Das zweite Kupplungsteil kann als Innenteil ausgeführt sein. Das zweite Kupplungsteil kann zur Aufnahme in dem ersten Kupplungsteil dienen. Das zweite Kupplungsteil kann eine axiale Durchführung aufweisen. Das zweite Kupplungsteil kann innenringförmig ausgeführt sein. Die Passfläche des zweiten Kupplungsteils kann eine Außenfläche sein.The first coupling part can be designed as an outer part. Then the first coupling part can also be referred to as a housing. The first coupling part can serve to receive the second coupling part. The first coupling part can be ring-shaped. The mating surface of the first coupling part can be an inner surface. The second coupling part can be designed as an inner part. The second coupling part can serve to be accommodated in the first coupling part. The second coupling part can have an axial passage. The second coupling part can be designed in the form of an inner ring. The mating surface of the second coupling part can be an outer surface.

Das erste Kupplungsteil und/oder das zweite Kupplungsteil können/kann mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgeführt sein. Das erste Kupplungsteil und/oder das zweite Kupplungsteil können/kann in axialer Richtung, in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung geteilt sein.The first coupling part and/or the second coupling part can/can be designed in multiple parts, in particular in two parts. The first coupling part and/or the second coupling part can be divided in the axial direction, in the radial direction and/or in the circumferential direction.

In der verbundenen Stellung kann zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil eine Verdrehsicherung wirksam sein. Die Verdrehsicherung kann dazu dienen, ein Verdrehen um die Längsachse zu verhindern. Die Verdrehsicherung kann wenigstens ein von der Längsachse radial beabstandetes formschlüssig wirksames Sperrelement aufweisen. Das wenigstens eine Sperrelement kann beispielsweise als Bolzen, Stift oder Steg ausgeführt sein. Die Kupplungsteile können jeweils eine Markierung aufweisen. Die Markierungen können dazu dienen, eine relative Drehlage der Kupplungsteile um die Längsachse erkennbar zu machen.In the connected position, an anti-twist device can be effective between the first coupling part and the second coupling part. The anti-twist device can serve to prevent twisting about the longitudinal axis. The anti-twist device can have at least one locking element which is effective in a form-fitting manner and is radially spaced apart from the longitudinal axis. The at least one blocking element can be designed, for example, as a bolt, pin or web. The coupling parts can each have a marking. The markings can serve to make a relative rotational position of the coupling parts about the longitudinal axis recognizable.

Die Kupplungsvorrichtung kann eine Sensorvorrichtung zum Erfassen einer verbundenen Stellung und/oder einer gelösten Stellung der Kupplungsteile aufweisen. Die Sensorvorrichtung kann wenigstens einen an einer gegenseitigen Kontaktfläche der Kupplungsteile wirksamen Sensor aufweisen. Die Kupplungsvorrichtung kann eine Sensorvorrichtung zum Erfassen einer Verriegelungsstellung und/oder einer Freigabestellung des Riegelelements aufweisen. Die Sensorvorrichtung kann wenigstens einen an dem Riegelelement und/oder an dem wenigstens einen Druckelement wirksamen Sensor aufweisen. Der wenigstens eine Sensor kann ein Kraftaufnehmer oder Kontaktsensor sein.The coupling device can have a sensor device for detecting a connected position and/or a released position of the coupling parts. The sensor device can have at least one sensor acting on a mutual contact surface of the coupling parts. The coupling device can have a sensor device for detecting a locking position and/or a release position of the locking element. The sensor device can have at least one sensor acting on the locking element and/or on the at least one pressure element. The at least one sensor can be a force transducer or contact sensor.

Das erste Kupplungsteil und das zweite Kupplungsteil können bajonettverschlussartig miteinander verbindbar und/oder voneinander lösbar sein. Eine Lösbarkeit der Kupplungsteile voneinander kann durch gegenläufiges Drehen um die Längsachse miteinander verriegelbar und/oder freigebbar sein.The first coupling part and the second coupling part can be connected to one another and/or detached from one another in the manner of a bayonet catch. A detachability of the coupling parts from one another can be locked and/or released by turning them in opposite directions about the longitudinal axis.

Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine manuell betätigte Schnellkupplung zur Montage von Werkzeugen und Vorrichtungen an Roboterarmen.In summary and presented in other words, the invention thus results, among other things, in a manually operated quick coupling for mounting tools and devices on robot arms.

Für die Fixierung eines Werkzeugs an einem Roboterarm kann ein Kopplungsmechanismus bzw. eine Kupplungsvorrichtung vorgesehen sein, bei dem/der ein Bauteil, das auch als Riegelelement oder Federelement bezeichnet werden kann, die Aufgabe der Verriegelung und Rückstellung des Mechanismus übernimmt. Dies kann durch eine verformbare Struktur realisiert werden, welche als Federring ausgeführt sein kann. Ein rundes Federelement kann bei radialem Druck auf Druckknöpfe verformt werden. Dies kann zur Bildung einer Ellipse führen, die sich in senkrechter Richtung zur Druckraft weiten kann. Dadurch kann die Druckkraft umgeleitet und ein Kopplungspartner, der auch als Kupplungsteil bezeichnet werden kann, kann an dessen Außenkontur verriegelt und durch eine positive radiale Kraft entriegelt werden. Die aufzubringenden Kräfte können komplementär sein und sich daher aufheben. Es kann erforderlich sein, das Federelement von beiden Seiten mit einer Kraft zu beaufschlagen, um die Verbindung zu lösen. Eine ovale, kegelförmige Passung kann als Formschluss verwendet werden, um alle Freiheitsgrade bis auf den axialen Freiheitsgrad zu sperren. Auch von dem verbleibenden Freiheitsgrad kann nur eine, die positive Richtung, freibleiben. Durch eine Rundung an einer Unterseite eines passiven Kopplungspartners, der auch als Kupplungsteil bezeichnet werden kann, und eine optionale Fase an einer Oberseite des Federrings kann die Verbindung ohne Betätigung der Druckknöpfe gefügt werden. Dies ist möglich, da der Federring durch axiale Kraft auf den passiven Kopplungspartner über die Rundung und die Fase geweitet wird.A coupling mechanism or a coupling device can be provided for fixing a tool to a robot arm, in which a component, which can also be referred to as a locking element or spring element, takes on the task of locking and resetting the mechanism. This can be realized by a deformable structure, which can be designed as a spring ring. A round feather element can be deformed by radial pressure on snap fasteners. This can result in the formation of an ellipse that can expand in the direction perpendicular to the compressive force. As a result, the compressive force can be redirected and a coupling partner, which can also be referred to as a coupling part, can be locked on its outer contour and unlocked by a positive radial force. The forces to be applied can be complementary and therefore cancel each other out. It may be necessary to apply a force to the spring element from both sides in order to release the connection. An oval, tapered fit can be used as a form fit to lock all but the axial degrees of freedom. Of the remaining degrees of freedom, only one, the positive direction, can remain free. The connection can be joined without actuating the push buttons by means of a rounding on an underside of a passive coupling partner, which can also be referred to as a coupling part, and an optional chamfer on an upper side of the spring ring. This is possible because the spring ring is expanded by the axial force on the passive coupling partner via the rounding and the chamfer.

Der Kopplungsmechanismus bzw. die Kupplungsvorrichtung kann zur mechanischen Kopplung zweier Komponenten dienen. Entwickelt wurde die Kupplung zur Befestigung von Werkzeugen an einem Leichtbauroboterarm. Der passive Kopplungspartner kann eine ovale Außenkontur besitzen, welche sich in axialer Richtung verjüngt. Diese kegelförmige Passung kann den passiven Kopplungspartner mit dem Gehäuse zentrieren. Des Weiteren kann sie im gefügten Zustand alle Kippmomente sowie Kräfte in horizontaler Ebene aufnehmen. Der vertikale lineare Freiheitsgrad kann durch ein ringförmiges Federelement gesperrt werden. Dieses kann im entspannten Zustand in Einkerbungen im passiven Kopplungspartner sitzen und im Gehäuse. Eine Fase an einer Seite des Federrings und eine Fase in der Einkerbung am passiven Kopplungspartner kann die Verbindung vorspannen. Eine Steigung kann derart gewählt werden, dass ein Spiel einer konischen Passung kompensiert wird und dass es nicht zur Selbsthemmung des Ringes kommt. Die Position des Federrings wird durch die Aussparungen im Gehäuse vorgegeben. Der Federring kann aus Kunststoff gefertigt sein, eine Federsteifigkeit kann dann gut eingestellt werden bei gleichzeitig ausreichend großer Spannfläche. Das Gehäuse kann zweiteilig ausgeführt sein. Gelöst werden kann die Verbindung durch ein Verformen der Feder beim Betätigen von zwei Druckknöpfen zu einer ovalen Form. Ein Querschnitt des Federelements kann auch rund ausgeführt werden, wodurch die Verbindung ebenfalls vorgespannt werden kann. Als Verdreh-Sicherung können Bolzen oder asymmetrische Stege angebracht werden. Zusätzlich können Markierungen vorgesehen werden, um ein Erkennen einer korrekten Ausrichtung zu erleichtern. Des Weiteren können Sensoren verwendet werden, um das Herstellen und Lösen der Verriegelung zu detektieren. Hierzu können beispielsweise Drucksensoren zwischen den Druckknöpfen und dem Federring vorgesehen werden oder Federkontakte am Gehäuse, welche durch den passiven Kopplungspartner verbunden werden. Falls die Verbindung im Betrieb gelöst wird, kann der Roboter damit automatisch in einen sicheren Zustand überführt werden. Es kann eine Feder mit eckigerer Form verwendet werden. Damit kann eine Druckkraft untersetzt werden. Die Feder kann hierbei steifer ausgeführt werden, als bei einer runden Variante, kann aber durch einen Kniehebeleffekt leicht gelöst werden. Eine ovale Form des passiven Kopplungspartners erlaubt auch die Entwicklung eines kompatiblen Bajonettverschlusses. In einer solchen Ausführungsform kann eine Verriegelung mit ovalem Ausschnitt gegenüber dem ovalen passiven Kopplungspartner verdreht werden.The coupling mechanism or the coupling device can serve to mechanically couple two components. The coupling was developed for attaching tools to a lightweight robot arm. The passive coupling partner can have an oval outer contour that tapers in the axial direction. This tapered fit can center the passive coupling partner with the housing. Furthermore, when assembled, it can absorb all tilting moments and forces in the horizontal plane. The vertical linear degree of freedom can be blocked by an annular spring element. In the relaxed state, this can sit in notches in the passive coupling partner and in the housing. A chamfer on one side of the spring ring and a chamfer in the notch on the passive coupling partner can preload the connection. A pitch can be selected in such a way that play in a conical fit is compensated for and that the ring does not self-lock. The position of the spring washer is determined by the recesses in the housing. The spring ring can be made of plastic, a spring stiffness can then be easily adjusted with a sufficiently large clamping surface. The housing can be made in two parts. The connection can be released by deforming the spring into an oval shape when pressing two push buttons. A cross section of the spring element can also be designed to be round, which means that the connection can also be prestressed. Bolts or asymmetrical bars can be attached to prevent twisting. In addition, markings can be provided to facilitate recognition of correct alignment. Furthermore, sensors may be used to detect locking and unlocking. For this purpose, for example, pressure sensors can be provided between the push buttons and the spring ring or spring contacts on the housing, which are connected by the passive coupling partner. If the connection is released during operation, the robot can be automatically transferred to a safe state. A spring with a squarer shape can be used. A compressive force can thus be reduced. The spring can be made stiffer than with a round variant, but can be easily released by a toggle lever effect. An oval shape of the passive coupling partner also allows the development of a compatible bayonet lock. In such an embodiment, an oval cutout latch may be rotated relative to the oval passive mating partner.

Mit der Erfindung wird ein Aufwand, wie Bauaufwand, Montageaufwand, Wartungsaufwand und/oder Kostenaufwand, ein Bauraumbedarf und/oder eine Bauteilanzahl werden/wird reduziert. Eine Funktionalität, ein Integrationsniveau, eine Bediensicherheit und/oder ein Bedienkomfort werden/wird erhöht. Eine schnelle Bedienbarkeit wird ermöglicht. Bei einem Verbinden und/oder Lösen der Kupplungsteile kann ein Aufbringen unerwünschter Kräfte und/oder Momente auf die miteinander zu verbindenden bzw. voneinander zu lösenden Module reduziert oder verhindert werden. Eine einhändige Betätigung kann ermöglicht werden. Es kann ein vergrößerter Funktionsraum, insbesondere zum Durchführen von Leitungen, zur Verfügung gestellt werden. Eine selbständige Rückstellung in eine Verriegelungsstellung kann ermöglicht werden. Eine Selbsthemmung und/oder hohe Reibkräfte bei einem Verbinden und/oder Lösen der Kupplungsteile können vermieden werden. Bei einem Verbinden der Kupplungsteile kann ein automatisches Einrasten der Verriegelung ermöglicht werden.With the invention, an outlay such as construction outlay, assembly outlay, maintenance outlay and/or cost outlay, a space requirement and/or a number of components are/is reduced. A functionality, an integration level, an operating safety and/or an operating comfort are/is increased. Fast usability is made possible. When connecting and/or releasing the coupling parts, the application of undesired forces and/or moments to the modules to be connected to one another or to be detached from one another can be reduced or prevented. One-handed operation can be enabled. An enlarged functional space, in particular for the passage of lines, can be made available. An automatic return to a locked position can be made possible. Self-locking and/or high frictional forces when connecting and/or releasing the coupling parts can be avoided. When the coupling parts are connected, the locking mechanism can engage automatically.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:

1 einen Roboter mit einer Kupplungsvorrichtung und einem Effektor,
2 eine Kupplungsvorrichtung mit zwei Kupplungsteilen und einem elastisch verformbaren Riegelelement im Längsschnitt,
3 eine Kupplungsvorrichtung mit zwei Kupplungsteilen und einem elastisch verformbaren im Querschnitt,
4 eine Kupplungsvorrichtung mit zwei Kupplungsteilen mit Verdrehsicherung in gelöster Stellung,
5 eine Kupplungsvorrichtung mit zwei Kupplungsteilen mit Verdrehsicherung in verbundener Stellung,
6 ein sechseckiges Riegelelement einer Kupplungsvorrichtung und
7 eine Kupplungsvorrichtung mit zwei bajonettverschlussartig verbindbaren und/oder lösbaren Kupplungsteilen.

Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to figures, which show schematically and by way of example:

1 a robot with a coupling device and an effector,
2 a coupling device with two coupling parts and an elastically deformable locking element in longitudinal section,
3 a coupling device with two coupling parts and an elastically deformable cross-section,
4 a coupling device with two coupling parts with anti-twist protection in the released position,
5 a coupling device with two coupling parts with anti-twist protection in the connected position,
6 a hexagonal locking element of a coupling device and
7 a coupling device with two coupling parts that can be connected and/or released in the manner of a bayonet catch.

1 zeigt einen Roboter 100 mit einem Effektor 102. Der Effektor 102 ist mit dem Roboter 100 mithilfe einer Kupplungsvorrichtung 104 verbunden. Die Kupplungsvorrichtung 104 weist ein erstes Kupplungsteil, das mit dem Roboter 100 fest verbunden ist, und ein zweites Kupplungsteil, das mit dem Effektor 102 fest verbunden ist, auf. Die Kupplungsteile sind miteinander verbindbar, um den Effektor 102 mit dem Roboter 100 zu verbinden und voneinander lösbar, um den Effektor 102 von dem Roboter 100 zu lösen. Die Kupplungsvorrichtung 104 weist eine freigebbare Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln der Kupplungsteile in der verbundenen Stellung auf. 1 10 shows a robot 100 with an effector 102. The effector 102 is connected to the robot 100 by means of a coupling device 104. FIG. The coupling device 104 has a first coupling part, which is fixedly connected to the robot 100, and a second coupling part, which is fixedly connected to the effector 102. The coupling parts can be connected to one another in order to connect the effector 102 to the robot 100 and can be detached from one another in order to detach the effector 102 from the robot 100 . The coupling device 104 includes a releasable locking device for locking the coupling parts in the connected position.

2 zeigt eine Kupplungsvorrichtung 200, wie Kupplungsvorrichtung 100 gemäß 1, mit zwei Kupplungsteilen 202, 204 und einem elastisch verformbaren Riegelelement 206 im Längsschnitt. 3 zeigt die Kupplungsvorrichtung 200 im Querschnitt. Die Kupplungsvorrichtung 200 weist eine Längsachse 208 auf. Die Kupplungsteile 202, 204 sind zu der Längsachse 208 zumindest abschnittsweise rotationssymmetrisch und in Erstreckungsrichtung der Längsachse 208 axial verbindbar oder lösbar. 2 shows a coupling device 200, such as coupling device 100 according to FIG 1 , With two coupling parts 202, 204 and an elastically deformable locking element 206 in longitudinal section. 3 shows the coupling device 200 in cross section. The coupling device 200 has a longitudinal axis 208 . The coupling parts 202, 204 are at least partially rotationally symmetrical to the longitudinal axis 208 and can be connected or disconnected axially in the direction in which the longitudinal axis 208 extends.

Das erste Kupplungsteil 202 ist als ringförmiges Außenteil mit einer radial innenseitigen Passfläche ausgeführt und dient zum Aufnehmen des zweiten Kupplungsteils 204. Das zweite Kupplungsteil 204 ist als ringförmiges Innenteil mit einer axialen Durchführung 210 und einer radial außenseitigen Passfläche ausgeführt und dient zur Aufnahme in dem ersten Kupplungsteil 202. Die Passflächen der Kupplungsteile 202, 204 entsprechen jeweils zumindest annähernd einer Mantelfläche eines Ellipsenkegelstumpfs und korrespondieren miteinander derart, dass die Kupplungsteile 202, 204 beim gegenseitigen Verbinden selbstzentrierend und in der verbundenen Stellung in radialer Richtung, in Umfangsrichtung und in axialer Verbindungsrichtung 212 gegeneinander formschlüssig gesperrt sind.The first coupling part 202 is designed as an annular outer part with a radially inner mating surface and is used to receive the second clutch part 204. The second coupling part 204 is designed as an annular inner part with an axial passage 210 and a radially outer mating surface and is used to be received in the first coupling part 202. The mating surfaces of the coupling parts 202, 204 each correspond at least approximately to a lateral surface of a truncated elliptical cone and correspond to one another in such a way that the coupling parts 202, 204 are self-centering when they are connected to one another and in the connected position in the radial direction, in the circumferential direction and in the axial connection direction 212 they are form-fitting to one another are blocked.

Das erste Kupplungsteil 202 weist einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden ersten Formschlussabschnitt mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Haltenuten 214, 216 und zwei einander diametral gegenüberliegenden Freigabenuten 218, 220 für das Riegelelement 206 auf. Das zweite Kupplungsteil 204 weist einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden zweiten Formschlussabschnitt mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Haltenuten 222, 224 für das Riegelelement 206 auf. Die Haltenuten 214, 216 und die Freigabenuten 218, 220 des ersten Formschlussabschnitts können zueinander um ca. 90° versetzt angeordnet sein. Die Haltenuten 222, 224 des zweiten Formschlussabschnitts können den Freigabenuten 218, 220 des ersten Formschlussabschnitts gegenüberliegend angeordnet sein. Das erste Kupplungsteil 202 ist zweiteilig ausgeführt, sodass eine Herstellung der Haltenuten 214, 216 und der Freigabenuten 218, 220 vereinfacht ist.The first coupling part 202 has a circumferentially extending first form-fitting section with two diametrically opposite retaining grooves 214, 216 and two diametrically opposite release grooves 218, 220 for the locking element 206. The second coupling part 204 has a circumferentially extending second form-fitting section with two diametrically opposite retaining grooves 222, 224 for the locking element 206. The retaining grooves 214, 216 and the release grooves 218, 220 of the first form-fitting section can be offset from one another by approximately 90°. The holding grooves 222, 224 of the second form-fitting section can be arranged opposite the release grooves 218, 220 of the first form-fitting section. The first coupling part 202 is designed in two parts, so that the production of the retaining grooves 214, 216 and the release grooves 218, 220 is simplified.

Das Riegelelement 206 ist kreisringförmig mit einem viereckigen Querschnitt ausgeführt und in den Haltenuten 214, 216 des ersten Kupplungsteils 202 axial formschlüssig gehalten. In einer Verriegelungsform greift das Riegelelement 206 auch in die Haltenuten 222, 224 des zweiten Kupplungsteils 204 ein und verriegelt damit die Kupplungsteile 202, 204 in der verbundenen Stellung.The locking element 206 is designed in the form of a circular ring with a square cross section and is held in the retaining grooves 214, 216 of the first coupling part 202 in an axially positive manner. In one locking form, the locking element 206 also engages the retaining grooves 222, 224 of the second coupling part 204 and thereby locks the coupling parts 202, 204 in the connected position.

Zum Lösen der Verriegelung kann das Riegelelement 206 in radialer Richtung mit zwei einander entgegen gerichteten, zumindest annähernd gleich großen Freigabeeinzelkräften 226, 228 beaufschlagt und unter deren Wirkung ausgehend von seiner Verriegelungsform elastisch in eine Freigabeform verformt werden, in der das Riegelelement 206 aus den Haltenuten 222, 224 des zweiten Kupplungsteils 204 austritt, sodass ein Lösen der Kupplungsteile 202, 204 voneinander freigegeben ist. Zum Einleiten der Freigabeeinzelkräften 226, 228 in das Riegelelement 206 sind in dem ersten Kupplungsteil 202 zwei radial geführte Druckelemente 230, 232 vorgesehen. Mit Entfall der Freigabeeinzelkräften 226, 228 verformt sich das Riegelelement 206 selbständig wieder in seine Verriegelungsform.To release the locking, the locking element 206 can be acted upon in the radial direction by two opposing, at least approximately equal, individual release forces 226, 228 and, under their effect, elastically deformed from its locking shape into a release shape in which the locking element 206 can be pushed out of the retaining grooves 222 , 224 of the second coupling part 204 exits, so that the coupling parts 202, 204 can be released from one another. In order to introduce the individual release forces 226 , 228 into the locking element 206 , two radially guided pressure elements 230 , 232 are provided in the first coupling part 202 . With the elimination of the individual release forces 226, 228, the locking element 206 automatically deforms back into its locking shape.

Das Riegelelement 206 weist einen als Fase ausgeführten Rampenabschnitt auf. Das zweite Kupplungsteil 204 weist einen als Fase ausgeführten Gegenrampenabschnitt auf. Der Rampenabschnitt des Riegelelements 206 und der Gegenrampenabschnitt des zweiten Kupplungsteils 204 wirken derart zusammen, dass bei einem Verbinden der Kupplungsteile 202, 204 das Riegelelement 206 ausgehend von der Verriegelungsform in die Freigabeform verformt wird und in der vollständig verbundenen Stellung in die Haltenuten 222, 224 des zweiten Kupplungsteils 204 einrastet, ohne dass eine gesonderte Freigabekraft über die Druckelemente 230, 232 eingeleitet werden muss.The locking element 206 has a ramp section designed as a chamfer. The second coupling part 204 has a counter-ramp section designed as a chamfer. The ramp section of locking element 206 and the counter-ramp section of the second coupling part 204 interact in such a way that when coupling parts 202, 204 are connected, locking element 206 is deformed from the locking shape into the release shape and, in the fully connected position, fits into the holding grooves 222, 224 of the second coupling part 204 engages without a separate release force having to be introduced via the pressure elements 230, 232.

4 zeigt eine Kupplungsvorrichtung 300 mit zwei Kupplungsteilen 302, 304 mit Verdrehsicherung 306 in gelöster Stellung. Die Verdrehsicherung 306 umfasst an dem ersten Kupplungsteil 302 eine Nut 308 und an dem zweiten Kupplungsteil 304 einen mit der Nut geometrisch komplementär korrespondierenden Fortsatz 310. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und 2 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen. 4 shows a coupling device 300 with two coupling parts 302, 304 with anti-twist device 306 in the released position. The anti-rotation device 306 comprises a groove 308 on the first coupling part 302 and an extension 310 on the second coupling part 304, which geometrically complementarily corresponds to the groove 1 and 2 as well as the associated description.

5 zeigt eine Kupplungsvorrichtung 400 mit zwei Kupplungsteilen 402, 404 mit Verdrehsicherung 406 in verbundener Stellung. Die Kupplungsteile 402, 404 sind mithilfe eines Passstifts 408 mit gegeneinander verdrehgesichert. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und 2 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen. 5 shows a coupling device 400 with two coupling parts 402, 404 with anti-twist device 406 in the connected position. The coupling parts 402, 404 are secured against rotation with the aid of a dowel pin 408. Incidentally, in addition, in particular 1 and 2 as well as the associated description.

6 zeigt ein sechseckiges Riegelelement 500 einer Kupplungsvorrichtung. Das Riegelelement 500 weist eine Hebelfunktion auf, sodass bei einer Betätigung zum Freigeben einer Verriegelung eine Freigabekraft 502 nicht nur in Bezug auf ihre Richtung, sondern auch in Bezug auf ihren Betrag zu einer Wirkkraft 504 gewandelt wird. im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und 2 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen. 6 shows a hexagonal locking element 500 of a coupling device. The locking element 500 has a lever function, so that when a locking mechanism is actuated, a release force 502 is converted into an effective force 504 not only with regard to its direction, but also with regard to its amount. otherwise, in addition, in particular 1 and 2 as well as the associated description.

7 zeigt eine Kupplungsvorrichtung 600 mit zwei bajonettverschlussartig verbindbaren und/oder lösbaren Kupplungsteilen 602, 604. In der verbundenen Stellung wird eine Lösbarkeit der Kupplungsteile 602, 604 voneinander durch gegenläufiges Drehen um die Längsachse in Schließrichtung 606 verriegelt und/oder in Öffnungsrichtung 608 freigegeben. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und 2 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen. 7 shows a coupling device 600 with two coupling parts 602, 604 that can be connected and/or released in the manner of a bayonet catch. Incidentally, in addition, in particular 1 and 2 as well as the associated description.

Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.In particular, “may” denotes optional features of the invention. Accordingly, there are also developments and/or exemplary embodiments of the invention which additionally or alternatively have the respective feature or features.

Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.If necessary, isolated features can also be selected from the combinations of features disclosed here and used in combination with other features to delimit the subject matter of the claim, eliminating any structural and/or functional relationship that may exist between the features.

BezugszeichenlisteReference List

100100: Roboterrobot
102102: Effektoreffector
104104: Kupplungsvorrichtung coupling device
200200: Kupplungsvorrichtungcoupling device
202202: erstes Kupplungsteilfirst clutch part
204204: zweites Kupplungsteilsecond clutch part
206206: Riegelelementlocking element
208208: Längsachselongitudinal axis
210210: Durchführungexecution
212212: Verbindungsrichtungconnection direction
214214: Haltenutretaining groove
216216: Haltenutretaining groove
218218: Freigabenutrelease groove
220220: Freigabenutrelease groove
222222: Haltenutretaining groove
224224: Haltenutretaining groove
226226: FreigabeeinzelkraftRelease individual
228228: FreigabeeinzelkraftRelease individual
230230: Druckelementpressure element
232232: Druckelement pressure element
300300: Kupplungsvorrichtungcoupling device
302302: erstes Kupplungsteilfirst clutch part
304304: zweites Kupplungsteilsecond clutch part
306306: Verdrehsicherunganti-rotation device
308308: Nutgroove
310310: Fortsatz extension
400400: Kupplungsvorrichtungcoupling device
402402: erstes Kupplungsteilfirst clutch part
404404: zweites Kupplungsteilsecond clutch part
406406: Verdrehsicherunganti-rotation device
408408: Passstift dowel pin
500500: Riegelelementlocking element
502502: Freigabekraftrelease force
504504: Wirkkraft potency
600600: Kupplungsvorrichtungcoupling device
602602: erstes Kupplungsteilfirst clutch part
604604: zweites Kupplungsteilsecond clutch part
606606: Schließrichtungclosing direction
608608: Öffnungsrichtungopening direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 3260246 A1 [0002]
DE 102017011462 A1 [0003, 0004]

Claims

Coupling device (104, 200, 300, 400, 600) with a first coupling part (202, 302, 402, 602) and a second coupling part (204, 304, 404, 604), wherein the coupling parts (202, 204, 302, 304 , 402, 404, 602, 604) connectable and/or detachable from each other, and a releasable locking device for locking the coupling parts (202, 204, 302, 304, 402, 404, 602, 604) in the connected position, characterized that the locking device has an elastically deformable locking element (206, 500), the first coupling part (202, 302, 402, 602) a first form-fitting section for the locking element (206, 500) and the second coupling part (204, 304, 404, 604) has a second positive-locking section for the locking element (206, 500), wherein the locking element (206, 500) is positively connected in a locking form to the first positive-locking section and to the second positive-locking section and under the action of a release force for releasing the e First form-fitting section and / or deformable by the second form-fitting section.

Coupling device (200) after claim 1 , characterized in that the locking element (206, 500) is deformable under the effect of two opposing release individual forces (226, 228).

Coupling device (200) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the release force (502) can be changed with the aid of the locking element (206, 500).

Coupling device (200) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the locking element (206, 500) is annular.

Coupling device (200) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first form-fitting section and/or the second form-fitting section is/are designed in the form of a groove.

Coupling device (200) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coupling device (200) has at least one pressure element (230, 232) for introducing a release force into the locking element (206).

Coupling device (200) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the locking element (206) has a ramp section which interacts with a counter-ramp section of the first coupling part (202) or the second coupling part (204).

Coupling device (104, 200, 300, 400, 600) according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the connected position the coupling parts (202, 204, 302, 304, 402, 404, 602, 604) in three rotational degrees of freedom and are positively locked against each other in two translational degrees of freedom.

Coupling device (104, 200, 300, 400, 600) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coupling parts (202, 204, 302, 304, 402, 404, 602, 604) are self-centering when connected to one another.

Coupling device (104, 200, 300, 400, 600) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coupling parts (202, 204, 302, 304, 402, 404, 602, 604) have corresponding fitting surfaces with a positive fit.

Coupling device (104, 200, 300, 400, 600). claim 10 , characterized in that the mating surfaces of the coupling parts (202, 204, 302, 304, 402, 404, 602, 604) correspond at least approximately to a lateral surface of a truncated elliptical cone.

Coupling device (104, 200, 300, 400, 600) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first coupling part (202, 302, 402, 602) as an outer part and/or the second coupling part (204, 304, 404, 604) is designed as an inner part.

Coupling device (200) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first coupling part (202) and/or the second coupling part are/is made in several parts.

Coupling device (300, 400) according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the connected position between the first coupling part (302, 402) and the second coupling part (304, 404) an anti-twist device (306, 406) is effective.

Coupling device (104, 200, 300, 400, 600) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coupling device (104, 200, 300, 400, 600) has a sensor device for detecting a connected position and/or a released position of the Coupling parts (202, 204, 302, 304, 402, 404, 602, 604) and/or a locking position and/or a release position of the locking element (206, 500).

Coupling device (600) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first coupling part (602) and the second coupling part (604) can be connected to one another and/or detached from one another in the manner of a bayonet catch.