DE19917068A1

DE19917068A1 - Verbesserte elektrische Hochleistungskontakte für Werkzeugwechsler von Robotern

Info

Publication number: DE19917068A1
Application number: DE19917068A
Authority: DE
Inventors: Robert D Little; Prasad Balakrishnan
Original assignee: ATI Industrial Automation Inc
Current assignee: ATI Industrial Automation Inc
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 1999-11-25
Also published as: US6116966A; JPH11339875A

Abstract

Es werden elektrische Steck- und Dosenkontakte zum Übertragen von Starkstrom zwischen einer Meisteranordnung einer Werkzeuganordnung eines Werkzeugwechslers für Roboter offenbart. Die Steck- und Dosenkontakte haben einander entsprechende nach außen vorspringende und nach innen versenkte konische oder kegelstumpfförmige Kontaktflächen, die bewirken, daß Verunreinigungen von der Oberfläche der Kontakte abgleiten. Die Kontakte können statt dessen einander entsprechende nach außen vorspringende und nach innen versenkte Kontaktflächen mit kugeligen, kegelstumpfförmigen, ellipsoidischen, kegelstumpf-ellipsoidischen, eiförmigen und kegelstumpf-ovoidischen Formen haben. Jeder der Kontakte enthält eine Kontaktbasis zum Befestigen des Kontaktes auf einer der Anordnungen des Roboter-Werkzeugwechslers sowie eine Kontaktspitze, die abnehmbar an der Kontaktbasis befestigt ist, wodurch die Kontaktspitze ausgetauscht werden kann, ohne die Kontaktbasis vom Roboter-Werkzeugwechsler zu trennen. Die Kontaktspitze jedes der elektrischen Kontakte ist auf eine solche Weise installiert, daß sie in mindestens einer Richtung nachgiebig ist. Die Kontaktbasen haben ovale oder elliptische Durchgangsbohrungen, um eine bessere Kontaktgabe für die Starkstromkabel des Roboter-Werkzeugwechslers zu ermöglichen. Die Kontakte sind rhodiniert, um ihre Beständigkeit gegen Verschleiß und Verunreinigung zu erhöhen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Anwendungsbereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Werkzeugwechsler von Robotern und insbesondere elektrische Hochleistungskontakte für Werkzeugwechsler von Robotern.

2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik

Roboter werden seit langem in der Industrie in Montagestraßen eingesetzt, um sich wiederholende Aufgaben sehr präzise durchzuführen, ohne daß Arbeitsgänge, Eingriffe oder die Überwachung durch Menschen erforderlich ist. Roboter werden beispielsweise allgemein in der Kraftfahrzeugindustrie für eine Reihe von aufgaben wie Materialtransport und Punkt schweißen von Automobilkarosserien eingesetzt.

In vielen Fällen hat ein Roboter eine spezielle Aufgabe, die auch die einzige ist, die er ausführt. Unter bestimmten Um ständen ist es jedoch wünschenswert, daß ein einziger Roboter verschiedene Aufgaben ausführt. Die Fertigungsstraße ließe sich beispielsweise vereinfachen, wenn ein einziger Roboter bereitgestellt würde, der in der Lage ist, Punktschweißungen vorzunehmen, schwere Lasten auf Paletten abzulegen und spa nende Bearbeitungen durchzuführen. Um diese Flexibilität be reitzustellen, wird ein Werkzeugwechsler für Roboter verwen det, um dem Roboter den Zugriff auf die Werkzeuge zu geben, die er zur Durchführung seiner verschiedenen Aufgaben benö tigt.

Der Werkzeugwechsler für Roboter ist eine Vorrichtung, die dem Roboter oder einer anderen automatischen Maschine den problemlosen Wechsel von Werkzeugen, die für die verschiede nen Aufgaben erforderlich sind, ermöglicht. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht ein Werkzeugwechsler für Roboter im allgemeinen aus zwei Hälften - einer Meisteranordnung 1 und einer Werkzeuganordnung 2. Eine einzige Meisteranordnung 1 ist dauerhaft am Arm 3 des Roboters befestigt, während meh rere Werkzeuganordnungen 2 den vom Roboter zu verwendenden verschiedenen Werkzeugen (nicht dargestellt) zugeordnet sind. Wenn der Roboter ein bestimmtes Werkzeug braucht, paart er einfach seine Meisteranordnung 1 mit der Werkzeuganordnung 2 des betreffenden Werkzeugs. Sind Meister- und Werkzeuganord nungen 1 und 2 miteinander gepaart, stellen sie die mecha nischen, elektrischen und pneumatischen Verbindungen und Signalschnittstellen her, die es dem Roboter ermöglichen, die betreffende Aufgabe durchzuführen.

Manche Werkzeuge, die ein Roboter zur Durchführung einer be stimmten Aufgabe, z. B. Punktschweißen, benötigt, muß der Roboter mit Starkstrom (10-500 A bei 100-1000 V) versor gen. Für diese Anwendungen sind Meister- und Werkzeuganord nungen der Werkzeugwechsler für Roboter mit einem Hochlei stungsmodul 4 ausgerüstet. Solche Hochleistungsmodule 4 er möglichen die Übertragung der notwendigen hohen elektrischen Energie zwischen Meister- und Werkzeuganordnungen 1 und 2. Die Hochleistungsmodule 4 können integrale Bestandteile der Meister- und Werkzeuganordnungen 1 und 2 sein, oder sie kön nen abbaubar an den Meister- und Werkzeuganordnungen 1 und 2 angebracht sein.

Die elektrische Verbindung zwischen den Meister- und Werk zeuganordnungen 1 und 2 erfolgt durch elektrische Hochlei stungskontakte 5, die in den Hochleistungsmodulen 4 inte griert sind. Typischerweise enthält jedes Hochleistungsmodul 4 mehrere elektrische Kontakte 5, die sich in Öffnungen im elektrisch isolierenden Gehäuse des Moduls erstrecken. Um die zur elektrischen Kontaktgabe verfügbare Oberfläche zu maxi mieren, haben die Kontakte 5 normalerweise eine große ebene Kontaktoberfläche 7, wie in Fig. 2 dargestellt. Während des Betriebs sind die Hochleistungsmodule 4 (Fig. 1) der Meister- und Werkzeuganordnungen 1 und 2 aufeinander ausgerichtet, so daß die Sätze der Kontakte 5 fluchten und aneinander anlie gen. Da die elektrischen Kontakte 5 elektrisch mit Stark stromelektrokabeln verbunden sind, kann die Übertragung von Starkstrom verwirklicht werden.

Unter idealen Bedingungen liegt die Lebensdauer von dem Stand der Technik entsprechenden Kontakten 5 in der Größenordnung von einigen millionen Lastwechseln, wonach die Kontakte 5 er setzt werden müssen. Während des normalen Einsatzes in einer Montagestraße sind jedoch die elektrischen Hochleistungskon takte 5 einer Reihe in der Umgebung enthaltener Verunreini gungen ausgesetzt, die ihre Lebensdauer drastisch verkürzen können. Sind die Meister- und Werkzeuganordnung 1 und 2 des Werkzeugwechslers für Roboter nicht verbunden, liegen die Hochleistungsmodule 4 frei. Insbesondere die Kontakte 5 des Hochleistungsmoduls 4 der Werkzeuganordnung sind außerhalb des Betriebs frei aufrecht stehend, wobei ihre ebenen Kon taktflächen 7 im wesentlichen waagrecht liegen. Während der Zeitspanne, in der die elektrischen Hochleistungskontakte 5 freiliegen, sind sie für Verunreinigungen wie Schmutz, Staub, Fett, Wasser und sonstige Fremdkörper zugänglich. Da die Kon takte 5 ebene Kontaktflächen 7 haben, werden sich die Verun reinigungen eher auf den ebenen Kontaktflächen 7 ablagern als von diesem zu einem anderen Abschnitt des Hochleistungsmoduls 4 zu gleiten.

Werden in der Nähe andere Schweißarbeiten durchgeführt, sind die elektrischen Hochleistungskontakte 5 außerdem Schweiß schlacke ausgesetzt. Schweißschlacke besteht aus winzigen Partikeln geschmolzenen Metalls und dessen Oxiden, die beim Punktschweißen erzeugt und, im allgemeinen als helle Funken, verspritzt werden. Im geschmolzenen Zustand kann Schweiß schlacke auf den elektrischen Kontakten 5 der Hochleistungs module 4 haften bleiben. In dieser Situation kann die Schweißschlacke dann erstarren oder mit den elektrischen Hochleistungskontakten 5 verschweißt werden. Die geschmolzene Schweißschlacke kann auch in der Luft erstarren und dann auf den elektrischen Hochleistungskontakten 5 in gehärtetem Zu stand auftreffen.

Werden später die Meister- und Werkzeuganordnung 1 und 2 zu sammengefügt, so daß zwischen den Hochleistungsmodulen 4 eine elektrische Verbindung hergestellt wird, kann die Schweiß schlacke oder eine andere Verunreinigung auf den Kontakten 5 Überhitzung, Schmelzen, Lichtbogenbildung, Lochfraß und/oder Korrosion der Kontakte 5 verursachen. Insbesondere dann, wenn ein mit Schweißschlacke verunreinigter elektrischer Kontakt 5 mit einem anderen Kontakt 5 zusammengefügt wird, besteht die Tendenz, daß ein großer Anteil des durch die Kontaktverbin dung 5 fließenden Stroms über die Schweißschlacke umgeleitet wird. Bei einer derartig hochkonzentrierten Energie über die Schweißschlacke, kann die Schweißschlacke bis zum Schmelzen, der Ablation oder der Oxidation erhitzt werden. Diese inten sive Hitze kann auf der Kontaktfläche 7 (Fig. 2) der elektri schen Kontakte 5 Lochfraß oder sogar ein Verschweißen der Kontaktflächen verursachen. Lochfraß führt zu einer unebenen Kontaktfläche, die den Oberflächenbereich der tatsächlich in Berührung miteinander stehenden Kontakte 5 verringert. Da durch erhöht sich der Widerstand des Stromkreises, wodurch zusätzliche unnötige Wärme erzeugt und die dem Roboter zur Verfügung stehende Leistung verringert wird.

Aus diesem Grund muß ein elektrischer Kontakt 5, wenn er ver unreinigt oder beschädigt wird, ersetzt werden. Bisher brach te der Austausch eines verunreinigten elektrischen Kontaktes 5 die Zerlegung des gesamten Hochleistungsmoduls 4, das Tren nen der elektrischen Kabel, den Ausbau und Ersatz des Kontak tes 5, das Wiederanschließen der Kabel und den erneuten Zu sammenbau des Moduls 4 mit sich. Der Austausch war deshalb ein zeit-, arbeits- und kostenintensiver Prozeß.

Die Erfinder des US-Patents Nr. 5,460,536, das Applied Robotics, Inc., am 24. Oktober 1995 erteilt wurde, erkannten die Probleme in Zusammenhang mit dem Austausch elektrischer Hochleistungskontakte von Werkzeugwechslern für Roboter. Ihre patentierte Lösung des Problems bestand darin, elektrische Kontakte bereitzustellen, die ohne eine Zerlegung der die Kontakte aufnehmenden Hochleistungsmodule ausgetauscht werden können.

Während die Bereitstellung leicht austauschbarer elektrischer Kontakte zwar eine Möglichkeit ist, den Einfluß verunreinig ter und beschädigter Kontakte zu verringern, erfordert der Austausch solcher Kontakte dennoch, den Roboter während einer Zeitspanne stillzusetzen. Naturgemäß führt dies zu einer Stillstandzeit der Fertigungsstraße und zu Verminderungen der Gesamtleistung. Es wäre vorteilhafter, einen elektrischen Hochleistungskontakt bereit zustellen, der zusätzlich zu einer leichten Austauschbarkeit vor allem weniger empfindlich ge genüber Verunreinigung und Beschädigung ist, wodurch ein Aus tausch weniger häufig als bei herkömmlichen Kontakten notwen dig wird.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, elek trische Hochleistungskontakte zur Verwendung für einen Robo ter-Werkzeugwechsler bereitzustellen, die beständig gegenüber Verschmutzung sowie leicht austauschbar sind.

Ein elektrisches Hochleistungs-Kontaktpaar wird bereitge stellt, um elektrischen Strom zwischen zwei Hälften eines Werkzeugwechsler für Roboter zu führen. Der Werkzeugwechsler für Roboter kann eine an einem Roboter angebrachte Meisteran ordnung und eine an einem vom Roboter zu verwendenden Werk zeug angebrachte Werkzeuganordnung enthalten. Das Kontaktpaar weist vorzugsweise einen elektrischen Steckkontakt auf, der auf der einen Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter in stalliert ist, und einen elektrischen Dosenkontakt, der auf der anderen Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter instal liert ist.

Der elektrische Steckkontakt hat vorzugsweise eine nach außen vorspringende konische oder kegelstumpfförmige Kontaktfläche, während der elektrische Dosenkontakt vorzugsweise eine nach innen versenkte konische oder kegelstumpfförmige Kontaktflä che hat, die so ausgeführt ist, daß sie mit der nach außen vorspringenden konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktflä che des elektrischen Steckkontaktes gepaart werden kann. Werden die beiden Hälften des Werkzeugwechslers für Roboter zusammengebracht, greift die nach außen vorspringende koni sche oder kegelstumpfförmige Kontaktfläche des elektrischen Steckkontaktes in die nach innen versenkte konische oder kegelstumpfförmige Kontaktfläche des elektrischen Dosen kontaktes ein, wodurch elektrischer Strom zwischen dem elek trischen Steckkontakt und dem elektrischen Dosenkontakt flie ßen kann.

Der Winkel zwischen der nach außen vorspringenden konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche des elektrischen Steckkontaktes und einer senkrecht zur Achse des elektrischen Steckkontaktes liegenden Ebene beträgt vorzugsweise zwischen ca. 30° und ca. 60°, idealerweise ca. 45°. Der Winkel zwi schen der nach innen versenkten konischen oder kegelstumpf förmigen Kontaktfläche des elektrischen Dosenkontaktes und einer Ebene senkrecht zur Achse des elektrischen Dosenkontak tes ist etwa gleich groß wie der Winkel zwischen der nach außen vorspringenden konischen oder kegelstumpfförmigen Kon taktfläche des elektrischen Steckkontaktes und einer senk recht zur Achse des elektrischen Steckkontaktes liegenden Ebene.

Vorzugsweise ist der elektrische Steckkontakt auf der Werk zeuganordnung und der elektrische Dosenkontakt auf der Meisteranordnung des Roboter-Werkzeugwechslers installiert.

Die elektrischen Steck- und Dosenkontakte bestehen vorzugs weise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Die nach außen vorspringende konische oder kegelstumpfförmige Kontaktfläche des elektrischen Steckkontaktes und die nach innen versenkte konische oder kegelstumpfförmige Kontaktfläche des elektri schen Dosenkontaktes sind vorzugsweise rhodiniert.

Der elektrische Steckkontakt enthält vorzugsweise eine Steck kontaktspitze mit der nach außen vorspringenden konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche und eine Steckkontakt basis zur Befestigung des elektrischen Steckkontaktes an der Hälfte des Roboter-Werkzeugwechslers. Die Steckkontaktspitze ist vorzugsweise abnehmbar an der Steckkontaktbasis befe stigt, wodurch die Steckkontaktspitze ausgewechselt werden kann, ohne die Steckkontaktbasis von ihrer Hälfte des Robo ter-Werkzeugwechslers abzubauen. Analog enthält der elektri sche Dosenkontakt vorzugsweise eine Dosenkontaktspitze mit der nach innen versenkten konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche und eine Dosenkontaktbasis zur Befestigung des elektrischen Dosenkontaktes an der anderen Hälfte des Robo ter-Werkzeugwechslers. Die Dosenkontaktspitze ist ebenfalls vorzugsweise abnehmbar an der Dosenkontaktbasis befestigt, wodurch die Dosenkontaktspitze ausgewechselt werden kann, ohne die Dosenkontaktbasis von der anderen Hälfte des Robo ter-Werkzeugwechslers abzubauen.

Die Dosenkontaktspitze ist vorzugsweise an der Dosenkontakt basis auf eine solche Weise befestigt, daß sie mindestens in einer Richtung nachgiebig ist. Der elektrische Dosenkontakt weist außerdem vorzugsweise eine Schraube auf, die die Dosen kontaktspitze abnehmbar an der Dosenkontaktbasis befestigt, wobei die Schraube einen Schaft hat. Die Dosenkontaktspitze hat eine Bohrung, durch die Schraube verläuft, wobei der Durchmesser der Bohrung größer ist als der Durchmesser des Schraubenschaftes, wodurch die Dosenkontaktspitze in einer Richtung senkrecht zur Achse der Schraube nachgiebig wird. Vorzugsweise preßt die Schraube im voll angezogenen Zustand die Dosenkontaktspitze nicht fest gegen die Dosenkontakt basis, wodurch die Dosenkontaktspitze in Drehrichtung nach giebig wird. Ein elektrisch leitendes Schmiermittel ist vor zugsweise zwischen der Dosenkontaktspitze und der Dosenkon taktbasis aufgebracht.

Die Steckkontaktspitze ist ebenfalls vorzugsweise an der Steckkontaktbasis auf eine solche Weise befestigt, daß sie mindestens in einer Richtung nachgiebig ist. Der elektrische Steckkontakt weist vorzugsweise eine Schraube auf, die die Steckkontaktspitze abnehmbar an der Steckkontaktbasis befe stigt, wobei die Schraube einen Schaft hat. Die Steckkon taktspitze hat eine Bohrung, durch die Schraube verläuft, wobei der Durchmesser der Bohrung größer ist als der Durch messer des Schraubenschaftes, wodurch die Steckkontaktspitze in einer Richtung senkrecht zur Achse der Schraube nachgiebig wird. Vorzugsweise preßt die Schraube im voll angezogenen Zu stand die Steckkontaktspitze nicht fest gegen die Steckkon taktbasis, wodurch die Steckkontaktspitze in Drehrichtung nachgiebig wird. Ein elektrisch leitendes Schmiermittel ist vorzugsweise zwischen der Steckkontaktspitze und der Steck kontaktbasis aufgebracht.

Der Werkzeugwechsler für Roboter kann ein oder mehrere Stark stromkabel enthalten. Die Steckkontaktbasis hat vorzugsweise eine mit Gewinde versehene Öffnung und eine ovale oder ellip tische Durchgangsbohrung, die die Gewindeöffnung schneidet. Der elektrische Steckkontakt weist vorzugsweise eine Stell schraube auf, die zum Einschrauben in die Gewindeöffnung aus geführt ist, um das Starkstromkabel in der Durchgangsbohrung zu sichern.

Analog hat die Dosenkontaktbasis vorzugsweise eine mit Gewin de versehene Öffnung und eine ovale oder elliptische Durch gangsbohrung, die die Gewindeöffnung schneidet. Der elektri sche Dosenkontakt weist ebenfalls vorzugsweise eine Stell schraube auf, die zum Einschrauben in die Gewindeöffnung aus geführt ist, um das Starkstromkabel in der Durchgangsbohrung zu sichern.

Alternativ kann der elektrische Steckkontakt eine nach außen vorspringende Kontaktfläche haben, deren Form aus der Gruppe bestehend aus kugeligen, kegelstumpfförmigen, ellipsoidi schen, kegelstumpf-ellipsiodischen, eiförmigen und kegel stumpf-ovoidischen Formen gewählt wird. Der elektrische Do senkontakt hätte dann eine nach innen versenkte Kontaktflä che, die so ausgeführt ist, daß sie mit der nach außen vor springen Kontaktfläche gepaart werden kann, wodurch elektri scher Strom zwischen dem elektrischen Steckkontakt und dem elektrischen Dosenkontakt fließen kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden de taillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den nachstehen den Zeichnungen erläutert, in denen identische Bezugszeichen Identische oder ähnliche Positionen in sämtlichen der mehre ren Figuren kennzeichnen; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Werkzeugwechslers für Roboter mit dem Stand der Technik entsprechenden elektri schen Kontakten;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines dem Stand der Technik ent sprechenden elektrischen Kontaktes mit einer ebenen Kontakt fläche;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Werkzeugwechslers für Roboter mit der vorliegenden Erfindung entsprechenden verbesserten elektrischen Kontakten;

Fig. 4 eine perspektivische Explosionsansicht eines zerlegten werkzeugseitigen Hochleistungsmoduls, die einen der vorlie genden Erfindung entsprechenden elektrischen Steckkontakt darstellt;

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Steckkontaktbasis;

Fig. 6 eine Seitenansicht der Steckkontaktbasis;

Fig. 7 einen Querschnitt der Steckkontaktspitze, der die konische Kontaktfläche darstellt;

Fig. 8 eine Draufsicht der Steckkontaktspitze;

Fig. 9 einen Querschnitt durch die mittels einer Schraube an der Steckkontaktbasis befestigten Steckkontaktspitze;

Fig. 10 eine perspektivische Explosionsansicht eines zerleg ten meisterseitigen Hochleistungsmoduls, die einen der vor liegenden Erfindung entsprechenden elektrischen Dosenkontakt darstellt;

Fig. 11 einen Querschnitt durch die Dosenkontaktbasis;

Fig. 12 eine Seitenansicht der Dosenkontaktbasis;

Fig. 13 einen Querschnitt der Dosenkontaktspitze, der die konische Kontaktfläche darstellt;

Fig. 14 eine Draufsicht der Dosenkontaktspitze;

Fig. 15 einen Querschnitt durch die mittels einer Schraube an der Dosenkontaktbasis befestigten Dosenkontaktspitze;

Fig. 16 einen Querschnitt durch eine alternative Ausführungs form der vorliegenden Erfindung, bei der die Steck- und Dosenkontaktspitzen eine kugelige Form haben; und

Fig. 17 eine perspektivische Schnittansicht der gepaarten meister- und werkzeugseitigen Hochleistungsmodule.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Fig. 3 zeigt eine Werkzeugwechsler für Roboter, der die ver besserten elektrischen Kontakte 12 und 26 der vorliegenden Erfindung enthält. Die Meisteranordnung 1 und die Werkzeug anordnung 2 enthalten wieder Hochleistungsmodule 8 bzw. 9.

Fig. 4 zeigt das werkzeugseitige Hochleistungsmodul 9 im zer legten Zustand. Das werkzeugseitige Hochleistungsmodul 9 be steht vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Modul gehäuse 10, einem elektrischen Isolierblock 11 und mehreren elektrischen Kontakten 12 (nur einer in Fig. 4 dargestellt). Wahlweise könnten das Modulgehäuse 10 und der Isolierblock 11 einteilig ausgeformt sein. Eine Bohrung 13 ist im Isolier block 11 zur Aufnahme jedes elektrischen Kontaktes 12 vorge sehen.

Der elektrische Kontakt 12 weist vorzugsweise eine Kontakt basis 14 (auch in Fig. 5 und 6 dargestellt) und eine Kontakt spitze 15 (auch in Fig. 7 und 8 dargestellt) auf. Während des Zusammenbaus wird vorzugsweise ein elektrisch leitfähiges Schmiermittel auf Graphitbasis zwischen der Kontaktspitze 15 und der Kontaktbasis 14 aufgebracht, um Reibung zu verringern und guten elektrischen Kontakt zwischen den beiden sicherzu stellen. Eine Schraube 16 sichert die Kontaktspitze 15 an der Kontaktbasis 14 wie in Fig. 9 dargestellt. Wahlweise kann ein Schraubensicherungsmittel wie das unter dem Handelsnamen "Loctite" verkaufte verwendet werden, um zu verhindern, daß sich die Schraube 16 während des Betriebs lockert.

Als Alternative zu getrennten Teilen könnten die Kontaktspit ze 15 und die Kontaktbasis 14 zusammen als ein Teil geformt werden. Wegen des einfacheren Austauschs sind jedoch die Kontaktspitze 15 und die Kontaktbasis 14 als getrennte Teile vorzuziehen.

Eine Druckfeder 17 (Fig. 4) wird in die Bohrung 13 unterhalb der Lippe der Kontaktbasis 14 eingesetzt, wobei sich das andere Ende der Feder 17 gegen eine Lippe 6 in der Bohrung 13 abstützt, wodurch der Kontakt 12 nach oben gedrückt wird. Ein Sicherungsring 18 sitzt in einer Rille 19 in der Kontaktbasis 14, um den Kontakt 12 gegen die Kraft der Feder 17 innerhalb des werkzeugseitigen Hochleistungsmoduls 9 zu sichern. Die Feder 17 verleiht dem Kontakt 12 ein begrenztes Ausmaß an Be wegungsfreiheit, das manchmal als "Nachgiebigkeit" in der axialen Richtung des Kontaktes 12 bezeichnet wird.

Um die Sicherheit zu erhöhen, kann der Kontakt 12, der als der Massekontakt bestimmt ist, so ausgeführt werden, daß er aus dem werkzeugseitigen Hochleistungsmodul 9 etwas höher herausragt als die anderen Kontakte 12. Damit wird sicherge stellt, daß die Werkzeuganordnung 2 ordnungsgemäß geerdet ist, bevor die anderen Kontakte gepaart werden, um den Strom kreis zu schließen.

Eine Stellschraube 20, die für den Eingriff in eine Gewinde öffnung 21 (Fig. 4 und 5) in der Kontaktbasis 14 ausgeführt ist, ist zum Sichern eines elektrischen Strom zur Werkzeug anordnung 2 führenden Kabels in einer Durchgangsbohrung 22 in der Kontaktbasis bereitgestellt. Wie in Fig. 6 dargestellt, ist die Durchgangsbohrung 22 vorzugsweise nicht perfekt rund, sondern hat statt dessen eine ovale oder elliptische Form. Diese Form bewirkt, daß das elektrische Kabel einen besseren Kontakt mit der Kontaktbasis 14 herstellt, wenn es durch die Stellschraube 20 fest angezogen wird. Schlüsselflächen 43 sind an der Kontaktbasis 14 vorgesehen, um die Kontaktbasis 14 gegen Drehung während der Installation zu sichern.

Wie in Fig. 7 dargestellt, hat die Kontaktspitze 15 vorzugs weise eine nach außen vorspringende konische oder kegel stumpfförmige Kontaktfläche 23. Diese nach außen vorspringen de konische oder kegelstumpfförmige Kontaktfläche 23 bietet eine großflächige Kontaktfläche, korrigiert Fehlfluchtungen zwischen den meister- und werkzeugseitigen Hochleistungsmodu len 8 und 9 und, was am wichtigsten ist, hat die Tendenz, Verunreinigungen von der Oberfläche des Kontaktes 12 abglei ten zu lassen. Aufgrund der Neigung der Oberfläche 23 haben eventuelle Verunreinigungen, die auf die Kontaktspitze 15 fallen können, während die Werkzeuganordnung 2 frei liegt, die Neigung, unter dem Einfluß der Schwerkraft abwärts zu gleiten oder zu fließen, bis sie von der Kontaktspitze 15 auf den Isolierblock 11 herunterfallen oder -tropfen. Da diese konische oder kegelstumpfförmige Kontaktfläche 23 nach außen vorspringt, wird dieser Kontakt 12 im folgenden hierin all der elektrische Steckkontakt 12 bezeichnet. Der mit ihm ge paarte Kontakt (nachstehend erläutert) wird als Dosenkontakt bezeichnet.

Damit die auf die Verunreinigungen wirkenden Schwerkräfte ausreichen, die Reibungs- und sonstigen Anziehungskräfte zu überwinden, die sie sonst daran hindern, sich zu bewegen, be trägt der Winkel zwischen der nach außen vorspringenden koni schen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche 23 und einer zur Achse des Steckkontaktes 12 senkrecht verlaufenden Ebene vor zugsweise mindestens ca. dreißig Grad.

Ist der Winkel jedoch zu steil, unterliegt der Steckkontakt 12 durch das Koppeln mit und Entkoppeln von dem entsprechen den Dosenkontakt stärkerem Verschleiß (nachstehend erläu tert). Dieser stärkere Verschleiß, der aus der Reibung zwi schen den aneinander gleitenden Steck- und Dosenkontakten resultiert, kann die Lebensdauer der Kontakte erheblich ver kürzen. Deshalb ist der Winkel zwischen der nach außen vor springenden konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche 23 und einer zur Achse des Steckkontaktes 12 senkrechten Ebene vorzugsweise kleiner als ca. sechzig Grad.

Der Winkel beträgt demnach zwischen ca. dreißig Grad und ca. sechzig Grad. Idealerweise beträgt der Winkel ca. fünfund vierzig Grad. Der Fünfundvierzig-Grad-Winkel erzielt das beste Gleichgewicht zwischen den positiven Effekten der Verunreinigungsvermeidung und den negativen Effekten der stärkeren Gleitreibung.

Fig. 10 zeigt das meisterseitige Hochleistungsmodul 8 in einem zerlegten Zustand. Das meisterseitige Hochleistungs modul 8 besteht vorzugsweise ebenfalls aus einem Modulgehäuse 24, einem Isolierblock 25 und mehreren Dosenkontakten 26 (nur einer in Fig. 10 dargestellt). Wahlweise könnten das Modulge häuse 24 und der Isolierblock 25 einteilig ausgeformt sein.

Eine Bohrung 27 ist im Isolierblock 25 zur Aufnahme jedes elektrischen Dosenkontaktes 12 vorgesehen. Jede Bohrung 27 ist vorzugsweise mit einem O-Ring oder einer Dichtung 28 ver sehen- die ihre Öffnung umgibt, um den Kontakt 26 abzudich ten, wenn die Meister- und Werkzeuganordnungen 1 und 2 ge paart werden.

Der elektrische Dosenkontakt 26 weist vorzugsweise eine Kon taktbasis 29 (auch in Fig. 11 und 12 dargestellt) und eine Dosenkontaktspitze 30 (auch in Fig. 13 und 14 dargestellt) auf. Die Dosenkontaktspitze 30 und die Kontaktbasis 29 könn ten ebenfalls zusammen als ein Teil geformt werden. Wegen des einfacheren Austauschs ist es jedoch vorzuziehen, wenn die Dosenkontaktspitze 30 und die Kontaktbasis 29 getrennte Teile sind.

Während des Zusammenbaus wird ebenfalls vorzugsweise ein elektrisch leitfähiges Schmiermittel auf Graphitbasis zwi schen der Kontaktspitze 30 und der Kontaktbasis 29 aufge bracht, um Reibung zu verringern und eine gute elektrische Verbindung sicherzustellen. Vorzugsweise wird eine Schulter schraube 31 verwendet, um die Dosenkontaktspitze 30 an der Kontaktbasis 29 zu sichern, wie in Fig. 15 dargestellt. Es kann ebenfalls ein Schraubensicherungsmittel verwendet wer den, um zu verhindern, daß sich die Schulterschraube 31 während des Betriebs lockert.

Vorzugsweise ist der Durchmesser der Bohrung 32 in der Dosen kontaktspitze 30, durch die die Schulterschraube 31 verläuft, etwas größer als der Durchmesser der Schulter am Schaft der Schulterschraube 31. Des weiteren ist es ebenfalls vorteil haft, wenn der Kopf der Schulterschraube 31 die Dosenkontakt spitze 30 nicht fest gegen die Kontaktbasis 29 preßt, wenn die Schulterschraube 31 voll angezogen wird. Dies verleiht der Dosenkontaktspitze 30 ein begrenztes Ausmaß an Nachgie bigkeit in waagrechter und in Drehrichtung, um eine einwand freie Paarung mit der Steckkontaktspitze 15 sicherzustellen. Wahlweise könnte die Steckkontaktspitze 15 auf diese Weise anstelle der oder zusätzlich zur Dosenkontaktspitze 30 in waagrechter und/oder Drehrichtung nachgiebig sein.

Wie beim Steckkontakt 12 sitzt ein Sicherungsring 33 (Fig. 10) in einer Rille 34 in der Kontaktbasis 29, um den Dosen kontakt 26 gegen die Schwerkraft im meisterseitigen Hochlei stungsmodul 8 zu sichern.

Eine Stellschraube 35, die für den Eingriff in eine Gewinde öffnung 36 (Fig. 11 und 15) in der Kontaktbasis 29 ausgeführt ist, ist zum Sichern eines elektrischen Strom von der Mei steranordnung 1 führenden Kabels in einer Durchgangsbohrung 37 in der Kontaktbasis 29 bereitgestellt. Wie in Fig. 12 dar gestellt, ist diese Durchgangsbohrung 37 wie die Durchgangs bohrung 22 vorzugsweise nicht perfekt rund, sondern hat eben falls eine ovale oder elliptische Form. Auch hier bewirkt diese Form, daß das elektrische Kabel einen besseren Kontakt mit der Kontaktbasis 29 herstellt, wenn es durch die Stell schraube 35 fest angezogen wird. Schlüsselflächen 44 sind auch hier an der Kontaktbasis 29 vorgesehen, um die Kontakt basis 29 gegen Drehung während der Installation zu sichern.

Wie in Fig. 13 dargestellt, hat die Dosenkontaktspitze 30 vorzugsweise eine nach innen versenkte konische oder kegel stumpfförmige Kontaktfläche 38, die so ausgeführt ist, daß sie der nach außen vorspringenden konischen oder kegelstumpf förmigen Kontaktfläche 23 der Steckkontaktspitze 15 ent spricht. Der Winkel zwischen der nach innen versenkten koni schen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche 38 der Dosenkon taktspitze 30 und einer Ebene senkrecht zur Achse des Dosen kontaktes 26 sollte in etwa gleich groß sein wie der Winkel zwischen der nach außen vorspringenden konischen oder kegel stumpfförmigen Kontaktfläche 23 der Steckkontaktspitze 15 und einer Ebene senkrecht zur Achse des Steckkontaktes 12. Wie oben angegeben, beträgt dieser Winkel vorzugsweise zwischen ca. dreißig Grad und ca. sechzig Grad und idealerweise ca. fünfundvierzig Grad.

Wie in Fig. 16 dargestellt, könnten die Steck- und Dosenkon taktspitzen 39 und 40 alternativ einander entsprechende nach außen vorspringende und nach innen versenkte Kontaktflächen 41 und 42 mit kugeligen, kegelstumpf-kugeligen, elliptioden, kegelstumpf-elliptoiden, eiförmigen oder kegelstumpf-ovoiden Formen haben. Obwohl solche Formen nicht so effektiv sind wie die konischen oder kegelstumpfförmigen, würden sie dennoch eventuelle Verunreinigungen dabei unterstützen, von der Kon taktspitze abzugleiten. Ebenso wie die konischen oder kegel stumpfförmigen Formen würden sie einen größeren Kontaktbe reich als die dem Stand der Technik entsprechenden Kontakte bereitstellen und dazu beitragen, eventuelle Fehlfluchtungen zwischen den meister- und werkzeugseitigen Hochleistungs modulen 8 und 9 zu korrigieren.

Unabhängig von der Form der Kontakte sollte sie so ausgeführt sein, daß sie miteinander gepaart werden können, wie in Fig. 17 dargestellt. Wie oben beschrieben, wird der Steckkontakt 12 vorzugsweise auf dem werkzeugseitigen Hochleistungsmodul 9 und der Dosenkontakt 26 auf dem meisterseitigen Hochlei stungsmodul 8 angeordnet. Der Grund hierfür ist, daß der Steckkontakt 12 Verunreinigungen eher vom Kontakt abgleiten läßt, während der Dosenkontakt 26 eher bewirkt, daß sich Ver unreinigungen in der Mitte des Kontaktes ansammeln. Der Steckkontakt 12 wird deshalb nicht so schnell verunreinigt und beschädigt wie der Dosenkontakt 26. Da das werkzeugsei tige Hochleistungsmodul 9 längere Zeitspannen frei liegt und während solcher Zeitspannen aufrecht steht, ist es deshalb wünschenswert, daß der Steckkontakt am werkzeugseitigen Hoch leistungsmodul 9 installiert wird. Der Dosenkontakt 26 ist jedoch immer noch beständiger gegen Verunreinigung als die dem Stand der Technik entsprechenden Kontakte. Es liegt daher im Bereich der vorliegenden Erfindung, den Dosenkontakt 26 am werkzeugseitigen Hochleistungsmodul 9 und den Steckkontakt am meisterseitigen Hochleistungsmodul 8 zu installieren.

Die Kontakte 12 und 26 sollten aus einem hoch leitfähigen Material wie Kupfer oder Kupferlegierung bestehen, um den Starkstrom (10-500 A bei 100-1000 V) wirksam zwischen den Meister- und Werkzeuganordnungen 1 und 2 zu übertragen. Um die Kontakte verschleißfester zu machen, bestehen sie vor zugsweise aus einer Chrom-/Kupferlegierung (Schweißkupfer), die fester ist als reines Kupfer. Eine Chrom-/Kupferlegierung erzielt jedoch das beste Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Leitfähigkeit. Die Kontakte 12 und 26 können durch ein spanendes Verfahren oder durch andere Metallformgebungstech niken, die im Stand der Technik hinreichend bekannt sind, ge formt werden.

Obwohl die Chrom-/Kupferlegierung die Kontakte 12 und 26 ver schleißfester macht als reines Kupfer, werden die Kontakte 12 und 26 oder nur die Kontaktspitzen 15 und 30 außerdem vor zugsweise rhodiniert. Das Rhodium verleiht den Kontakten 12 und 16 bzw. den Kontaktspitzen 15 und 30 eine wesentlich höhere Dauerhaftigkeit, wodurch sich die Lebensdauer der Kon takte erheblich verlängert.

Rhodium hat außerdem einen höheren Schmelzpunkt als viele andere Materialien beispielsweise Silber, die zur Beschich tung von Kontakten verwendet werden. Der Schmelzpunkt von Rhodium liegt in der Tat nahe dem Schmelzpunkt von Stahl, dem Hauptbestandteil der Schweißschlacke. Da sich Schweißschla cke, die eventuell auf der Oberfläche des Kontakts 12 auf trifft, seit dem Schmelzen etwas abgekühlt haben dürfte, ist es unwahrscheinlich, daß die Schweißschlacke immer noch heiß genug ist, den örtlich begrenzten Bereich des rhodinierten Kontaktes 12 teilweise zu schmelzen und mit diesem zu ver schweißen. Die Rhodinierung macht also den Kontakt 12 sogar noch unempfindlicher gegen Verunreinigung.

Auch wenn die Chrom-/Kupferlegierung und die Rhodinierung der Kontakte 12 und 26 in Kombination mit ihrer konischen oder kegelstumpfförmigen Form sie sehr dauerhaft und beständig gegen Verunreinigung macht, werden sie schließlich dennoch verschleißen und ausgetauscht werden müssen. Die Erleichte rung des Austauschs bleibt deshalb ein wichtiges Thema. Aus diesem Grund können die Kontaktspitzen 15 und 30 der vorlie genden Erfindung, die nur Abschnitte der Kontakte darstellen, die Verschleiß unterliegen oder verunreinigt werden können, auf einfache Weise ausgetauscht werden, ohne daß eine Zerle gung der Hochleistungsmodule oder eine Trennung der mit den Kontaktbasen verbundenen Kabel erforderlich wird. Wie aus Fig. 4 klar ersichtlich ist, kann die Steckkontaktspitze 15 ausgetauscht werden, indem einfach die Schraube 16 abge schraubt wird, während die Kontaktbasis 14 am werkzeugsei tigen Hochleistungsmodul 9 befestigt bleibt. Analog kann, wie in Fig. 10 dargestellt, die Dosenkontaktspitze 30 ausge tauscht werden, indem einfach die Schulterschraube 31 abge schraubt wird, während die Kontaktbasis 29 am meisterseitigen Hochleistungsmodul 8 befestigt bleibt. Auf diese Weise kann die gesamte Austauschprozedur in nur wenigen Minuten durch geführt werden.

Die vorliegende Erfindung stellt deshalb verbesserte elektri sche Hochleistungskontakte für einen Werkzeugwechsler für Ro boter bereit, die gegenüber Verunreinigung beständig und leicht austauschbar sind.

Obwohl die hierin beschriebenen verbesserten elektrischen Hochleistungskontakte die bevorzugte Ausführungsform der vor liegenden Erfindung darstellen, versteht es sich, daß die Er findung nicht auf die genaue Form der offenbarten Vorrichtung beschränkt ist und das Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen, der in den anschließenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar zur Führung von elektrischem Strom zwischen zwei Hälften eines Werkzeug wechslers für Roboter, das folgendes aufweist:

a. einen elektrischen Steckkontakt, der auf einer Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter installiert ist, wo bei dieser elektrische Steckkontakt eine nach außen vorspringende konische oder kegelstumpfförmige Kontakt fläche hat, wobei der Winkel zwischen der nach außen vorspringenden konischen oder kegelstumpfförmigen Kon taktfläche und einer Ebene senkrecht zur Achse des elektrischen Steckkontaktes zwischen ca. 30° und ca. 60° beträgt; und
b. einen elektrischen Dosenkontakt, der auf der anderen Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter installiert ist, wobei dieser elektrische Dosenkontakt eine nach innen versenkte konische oder kegelstumpfförmige Kon taktfläche hat, wobei der Winkel zwischen der nach innen versenkten konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche und einer Ebene senkrecht zur Achse des elektrischen Dosenkontaktes etwa gleich ist dem Winkel zwischen der nach außen vorspringenden konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche des elektrischen Steckkontaktes und einer Ebene senkrecht zur Achse des elektrischen Steckkontaktes;

bei dem dann, wenn die beiden Hälften des Werkzeugswechs lers zusammengebracht werden, die nach außen vorspringende konische oder kegelstumpfförmige Kontaktfläche des elek trischen Steckkontaktes und die nach innen versenkte koni sche oder kegelstumpfförmige Kontaktfläche des elektri schen Dosenkontaktes gepaart werden, wodurch elektrischer Strom zwischen dem elektrischen Steckkontakt und dem elek trischen Dosenkontakt fließen kann.

2. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 1, bei dem der Winkel zwischen der nach außenvorspringenden koni schen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche des elektri schen Steckkontaktes und einer Ebene senkrecht zur Achse des elektrischen Steckkontaktes ca. 45° beträgt.

3. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 1, bei dem:

a. der Werkzeugwechsler für Roboter eine an einem Roboter angebaute Meisteranordnung und eine an einem vom Robo ter zu verwendende Werkzeuganordnung aufweist;
b. der elektrische Steckkontakt auf der Werkzeuganordnung installiert ist; und
c. der elektrische Dosenkontakt in der Meisteranordnung installiert ist.

4. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 1, bei dem die nach außen vorspringende konische oder kegel stumpfförmige Kontaktfläche des elektrischen Steckkontak tes und die nach innen versenkte konische oder kegel stumpfförmige Kontaktfläche des elektrischen Dosenkontak tes rhodiniert sind.

5. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 1, bei dem:

a. der elektrische Steckkontakt folgendes aufweist:
- I. eine Steckkontaktspitze mit der nach außen vorsprin genden konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktflä che; und
- II. eine Steckkontaktbasis zum Befestigen des elektrischen Steckkontaktes an dieser Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter;
b. die Steckkontaktspitze abnehmbar an der Steckkontaktba sis befestigt ist, wodurch die Steckkontaktspitze aus getauscht werden kann, ohne die Steckkontaktbasis von dieser Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter zu trennen;
c. der elektrische Dosenkontakt folgendes aufweist:
- I. eine Dosenkontaktspitze mit der nach innen versenkten konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche; und
- II. eine Dosenkontaktbasis zum Befestigen des elektrischen Dosenkontaktes an der anderen Hälfte des Werkzeug wechslers für Roboter; und
d. die Dosenkontaktspitze abnehmbar an der Dosenkontaktba sis befestigt ist, wodurch die Dosenkontaktspitze aus getauscht werden kann, ohne die Dosenkontaktbasis von dieser anderen Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter zu trennen.

6. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar zur Führung von elektrischem Strom zwischen zwei Hälften eines Werkzeug wechslers für Roboter, das folgendes aufweist:

a. einen elektrischen Steckkontakt aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, wobei der elektrische Steckkontakt auf einer Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter instal liert ist und folgendes aufweist:
- I. eine nach außen vorspringende konische oder kegel stumpfförmige Kontaktfläche; und
- II. eine Rhodinierung auf der nach außen vorspringenden konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche; und
b. einen elektrischen Dosenkontakt aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, wobei der elektrische Dosenkontakt auf der anderen Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter installiert ist und folgendes aufweist:
- I. eine nach innen versenkte konische oder kegelstumpf förmige Kontaktfläche, die so ausgeführt ist, daß sie mit der nach außen vorspringenden konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche des Steckkontaktes gepaart werden kann, wodurch elektrischer Strom zwi schen dem elektrischen Steckkontakt und dem elektri schen Dosenkontakt fließen kann; und
- II. eine Rhodinierung auf der nach innen versenkten koni schen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche.

7. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 6, bei dem:

a. der Werkzeugwechsler für Roboter eine an einem Roboter angebaute Meisteranordnung und eine an einem vom Robo ter zu verwendende Werkzeuganordnung aufweist:
b. der elektrische Steckkontakt auf der Werkzeuganordnung installiert ist; und
c. der elektrische Dosenkontakt in der Meisteranordnung installiert ist.

8. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 6, bei dem:

a. der elektrische Steckkontakt des weiteren folgendes aufweist:
- I. eine Steckkontaktspitze mit der nach außen vorsprin genden konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktflä che; und
- II. eine Steckkontaktbasis zum Befestigen des elektrischen Steckkontaktes an dieser Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter;
b. die Steckkontaktspitze abnehmbar an der Steckkontaktba sis befestigt ist, wodurch die Steckkontaktspitze aus getauscht werden kann, ohne die Steckkontaktbasis von dieser Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter zu trennen;
c. der elektrische Dosenkontakt des weiteren folgendes aufweist:
- I. eine Dosenkontaktspitze mit der nach innen versenkten konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche; und
- II. eine Dosenkontaktbasis zum Befestigen des elektrischen Dosenkontaktes an der anderen Hälfte des Werkzeug wechslers für Roboter; und
d. die Dosenkontaktspitze abnehmbar an der Dosenkontaktba sis befestigt ist, wodurch die Dosenkontaktspitze aus getauscht werden kann, ohne die Dosenkontaktbasis von dieser anderen Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter zu trennen.

9. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar zur Führung von elektrischem Strom zwischen zwei Hälften eines Werkzeug wechslers für Roboter, das folgendes aufweist:

a. einen auf einer Hälfte des Werkzeugwechslers für Robo ter installierten elektrischen Steckkontakt, wobei der elektrische Steckkontakt folgendes aufweist:
- I. eine Steckkontaktbasis zum Befestigen des elektrischen Steckkontaktes an dieser Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter; und
- II. eine Steckkontaktspitze mit einer nach außen vorspringenden konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche, wobei die Steckkontaktspitze abnehmbar an der Steckkontaktbasis befestigt ist, wodurch die Steckkontaktspitze ausgetauscht werden kann, ohne die Steckkontaktbasis von dieser Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter zu trennen; und
b. einen auf der anderen Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter installierten elektrischen Dosenkontakt, wobei dieser elektrische Dosenkontakt folgendes aufweist:
- I. eine Dosenkontaktbasis zum Befestigen des elektri schen Dosenkontaktes an dieser anderen Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter; und
- II. eine Dosenkontaktspitze mit einer nach innen versenk ten konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche, die so ausgeführt ist, daß sie mit der nach außen vorspringenden konischen oder kegelstumpfförmigen Kontaktfläche des Steckkontaktes gepaart werden kann, wodurch elektrischer Strom zwischen dem elektrischen Steckkontakt und dem elektrischen Dosenkontakt flie ßen kann, wobei die Dosenkontaktspitze abnehmbar an der Dosenkontaktbasis befestigt ist, wodurch die Dosenkontaktspitze ausgetauscht werden kann, ohne die Dosenkontaktbasis von dieser anderen Hälfte des Werk zeugwechslers für Roboter zu trennen.

10. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 9, bei dem die Dosenkontaktspitze auf eine solche Weise ab nehmbar an der Dosenkontaktbasis befestigt ist, daß sie in mindestens einer Richtung nachgiebig ist.

11. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 10, bei dem:

a. der elektrische Dosenkontakt des weiteren eine Schrau be aufweist, die die Dosenkontaktspitze abnehmbar an der Dosenkontaktbasis befestigt, wobei diese Schraube einen Schaft hat;
b. die Dosenkontaktspitze eine Bohrung hat, durch die Schraube verläuft, wobei der Durchmesser der Bohrung größer ist als der Durchmesser des Schraubenschaftes, wodurch der Dosenkontaktspitze Nachgiebigkeit in einer Richtung senkrecht zur Achse der Schraube verliehen wird.

12. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 11, bei dem die Schraube im voll angezogenen Zustand die Dosenkontaktspitze nicht fest gegen die Dosenkontaktbasis preßt, wodurch die Dosenkontaktspitze eine Nachgiebigkeit in Drehrichtung erhält.

13. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 9, bei dem die Steckkontaktspitze auf eine solche Weise ab nehmbar an der Steckkontaktbasis befestigt ist, daß sie in mindestens einer Richtung nachgiebig ist.

14. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 13, bei dem:

a. der elektrische Steckkontakt des weiteren eine Schrau be aufweist, die die Steckkontaktspitze abnehmbar an der Steckkontaktbasis befestigt, wobei diese Schraube einen Schaft hat;
b. die Steckkontaktspitze eine Bohrung hat, durch die Schraube verläuft, wobei der Durchmesser der Bohrung größer ist als der Durchmesser des Schraubenschaftes, wodurch der Steckkontaktspitze Nachgiebigkeit in einer Richtung senkrecht zur Achse der Schraube verliehen wird.

15. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 14, bei dem die Schraube im voll angezogenen Zustand die Steckkontaktspitze nicht fest gegen die Steckkontaktbasis preßt, wodurch die Steckkontaktspitze Nachgiebigkeit in Drehrichtung erhält.

16. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 9, das des weiteren ein elektrisch leitendes Schmiermittel aufweist, das zwischen der Steckkontaktspitze und der Steckkontaktbasis aufgetragen wird.

17. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 9, das des weiteren ein elektrisch leitendes Schmiermittel aufweist, das zwischen der Dosenkontaktspitze und der Dosenkontaktbasis aufgetragen wird.

18. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 9, bei dem:

a. der Werkzeugwechsler für Roboter mindestens ein Stark stromkabel enthält;
b. die Steckkontaktbasis eine mit Gewinde versehene Öff nung und eine ovale oder elliptische Durchgangsbohrung hat, die die Gewindeöffnung schneidet; und
c. der Steckkontakt des weiteren eine Stellschraube auf weist, die so ausgeführt ist, daß sie in die Gewinde öffnung eingeschraubt werden kann, um das Starkstrom kabel in der Durchgangsbohrung zu sichern.

19. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar nach Anspruch 9, bei dem:

a. der Werkzeugwechsler für Roboter mindestens ein Stark stromkabel enthält;
b. die Dosenkontaktbasis eine mit Gewinde versehene Öff nung und eine ovale oder elliptische Durchgangsbohrung hat, die die Gewindeöffnung schneidet; und
c. der Dosenkontakt des weiteren eine Stellschraube auf weist, die so ausgeführt ist, daß sie in die Gewinde öffnung eingeschraubt werden kann, um das Starkstrom kabel in der Durchgangsbohrung zu sichern.

20. Elektrisches Hochleistungskontaktpaar zur Führung von elektrischem Strom zwischen zwei Hälften eines Werkzeug wechslers für Roboter, das folgendes aufweist:

a. einen elektrischen Steckkontakt, der auf einer Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter installiert ist, wo bei dieser elektrische Steckkontakt eine nach außen vorspringende Kontaktfläche hat, deren Form aus der Gruppe bestehend aus kugeligen, kegelstumpfförmigen, ellipsoidischen, kegelstumpf-ellipsiodischen, eiför migen und kegelstumpf-oviodischen Formen gewählt wird; und
b. einen elektrischen Dosenkontakt, der auf der anderen Hälfte des Werkzeugwechslers für Roboter installiert ist, wobei dieser elektrische Dosenkontakt eine nach innen versenkte Kontaktfläche hat, die so ausgeführt ist, daß sie mit der nach außen vorspringenden Kon taktfläche des Steckkontaktes gepaart werden kann, wodurch elektrischer Strom zwischen dem elektrischen Steckkontakt und dem elektrischen Dosenkontakt fließen kann.

21. Elektrischer Hochleistungskontakt für einen Werkzeug wechsler für Roboter, der mindestens ein Starkstromkabel enthält, der folgendes aufweist:

a. eine Kontaktbasis mit einer mit Gewinde versehenen Öffnung und einer ovalen oder elliptischen Durchgangs bohrung; und
b. eine Stellschraube, die so ausgeführt ist, daß sie in die Gewindeöffnung eingeschraubt werden kann, um das Starkstromkabel in der Durchgangsbohrung zu sichern.