專利名稱：包括工具法蘭的工業(yè)機(jī)器人和用于工業(yè)機(jī)器人的工具法蘭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被配置為將工具連接到工業(yè)機(jī)器人的臂上的工具法蘭，其包括具有被適配為連接到所述工具的主表面的主體以及從所述主表面凸出并且被配置為與設(shè)置在所述工具中的凹進(jìn)處接合以在所述工具與所述法蘭之間提供旋轉(zhuǎn)對齊的突起。本發(fā)明還涉及包括工具法蘭的工業(yè)機(jī)器人。
背景技術(shù)：
工業(yè)機(jī)器人通常與為了驅(qū)動工具如氣動真空杯或鉗子的目的而在工具法蘭處提供的一個或多個處理介質(zhì)連接器一起操作。處理介質(zhì)的實(shí)例是空氣、氣體、液體或粉末化固體材料。處理介質(zhì)連接器具有例如安裝到工具法蘭中的塑料氣動耦合的形式。被配置為向工具分配處理介質(zhì)的管道或延長管自身隨后例如被壓合到該耦合以通過該工具法蘭并且向依附到工具法蘭的工具傳遞處理介質(zhì)。當(dāng)將工具例如鉗子裝配到工具法蘭上時，進(jìn)一步 需要用于在被裝配到工具法蘭時確保工具相對于工具法蘭的可重復(fù)定位和旋轉(zhuǎn)定位的裝置。該旋轉(zhuǎn)裝置可以采用例如從該工具法蘭凸出的銷的形式，其與該工具的裝配面上的匹配孔或槽特征接合。該定位裝置典型地是裝配在該工具上并且被配置為與被配置在該工具法蘭上的定位表面接合的凸出部分。特別地說，在小型工業(yè)機(jī)器人中，對于處理介質(zhì)連接器和工具定位難以使用常規(guī)方法，因?yàn)橛山M件即該旋轉(zhuǎn)和定位裝置與管道或線纜一起占用的空間與總可用空間相比很大。當(dāng)空氣線路內(nèi)部地通過機(jī)器人臂到工具法蘭而不是經(jīng)由在機(jī)器人臂外部行進(jìn)的所謂的“線纜包”(dress-pack)外部地通過時，這個問題尤其嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于獲得用于解決上述問題的技術(shù)方案。通過最初定義的工具法蘭來實(shí)現(xiàn)該目的，其特征在于該工具法蘭具備通孔，該通孔貫穿該突起和該主體并且被適配為接收被設(shè)置為向該工具分配處理介質(zhì)的管道并且連接到配置在所述工具上的對應(yīng)的處理介質(zhì)連接器。因而，由于該突起是圓柱形的，所以該突起的外表面提供用于被裝配到該工具法蘭上的工具的可重復(fù)的旋轉(zhuǎn)定位，并且從而消除了對于獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)對齊銷的需求。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于可以容易地安裝被設(shè)置為向該工具分配處理介質(zhì)的該管道。如上所述的配置提供被集成到工具法蘭中的簡單緊湊的組合處理介質(zhì)連接、旋轉(zhuǎn)對齊和位置對齊。因此需要更少的空間，并且因此能夠在具有有限可用空間的工具法蘭上使用該技術(shù)方案。另一個優(yōu)點(diǎn)在于該配置助于內(nèi)部處理介質(zhì)線纜在工業(yè)機(jī)器人的臂內(nèi)部行進(jìn)。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方式，套管被設(shè)置在該通孔之內(nèi)并且被設(shè)置為將該管道夾緊在該套管與所述突起的內(nèi)壁之間。此外，將該通孔與被設(shè)置為將該管道保持在軸向位置中的圓周的鉤配置在一起。因而，將牢固地固定被設(shè)置在該通孔中的該管道，因?yàn)樾ㄐ涡?yīng)將發(fā)生在該套管、該管道與該圓周的鉤之間。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方式，該套管的外直徑大于該管道的內(nèi)直徑。因而，將被設(shè)置為分配處理介質(zhì)的該管道牢固地固定在該突起之內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方式，由不腐蝕材料制造該套管。因而可以使用水作為處理介質(zhì)而不會出現(xiàn)任何腐蝕難題并且因此將顯著降低替換套管的維護(hù)成本。根據(jù) 本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方式，該主體具有包括所述主表面的第一末端和包括次表面的相對末端，并且被設(shè)置在所述主體中的所述通孔的所述內(nèi)壁被設(shè)置為具有曲線邊緣，其中內(nèi)壁在該曲線邊緣處連接到該次表面。因而，該曲線邊緣對于該處理介質(zhì)管道提供從該工具法蘭上的平躺切線到垂直于工具法蘭的出現(xiàn)的平滑過渡。因此，由于該曲線邊緣提供增加的彎曲半徑，所以將管道卡住的風(fēng)險最小化。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方式，該主表面包括用于在該工具與該工具法蘭之間提供位置對齊的裝置，并且被設(shè)置在該工具法蘭上的該突起被設(shè)置為封閉該主表面的邊緣。因而實(shí)現(xiàn)該工具的位置和旋轉(zhuǎn)對齊。根據(jù)本發(fā)明的另一個方案，提供了一種工業(yè)機(jī)器人，其包括臂、工具法蘭和被適配為連接到該工具法蘭的工具，該工具包括被適配為用于與該工具法蘭旋轉(zhuǎn)對齊的凹進(jìn)處，該工具法蘭包括具有被適配為連接到該工具的主表面的主體以及從該主表面凸出并且被設(shè)置為與該工具上的凹進(jìn)處接合以在該工具與該法蘭之間提供旋轉(zhuǎn)對齊的突起。該工具法蘭具備貫穿該突起和該主體的通孔，并且被適配為接收被設(shè)置為向該工具分配處理介質(zhì)的管道并且連接到被設(shè)置在該工具上的對應(yīng)的處理介質(zhì)連接器。


通過結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將對于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員變得更加顯而易見，其中圖I顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的工具法蘭的從上面看來的前透視圖。圖2顯示了包括用于顯示管道的固定的細(xì)節(jié)的放大視圖的工具法蘭的橫截面視圖。圖3顯示了工具的后透視圖。圖4顯示了具有根據(jù)本發(fā)明的工具法蘭的工業(yè)機(jī)器人。
具體實(shí)施例方式圖I顯示了工具法蘭I的前透視圖并且圖2 (包括放大視圖)顯示了工具法蘭I的橫截面視圖。工具法蘭I包括主體2，主體2具有包括主表面3并且被適配為與工具連接的第一末端以及包括次表面4的相對末端。此外，工具法蘭I包括具有第一末端6和第二末端7的圓柱形突起5。第一末端6被設(shè)置為與工具法蘭I的主體2的主表面3齊平。第二末端7被設(shè)置為連接到該工具。圓柱形突起5從工具法蘭I的主表面3凸出并且被設(shè)置為與設(shè)置在工具中的凹進(jìn)處接合以提供工具與工具法蘭I之間的旋轉(zhuǎn)對齊。工具法蘭I具備貫穿突起5和主體2的通孔11并且被適配為接收管道8，管道8被設(shè)置為向工具分配處理介質(zhì)如壓縮空氣、液體、氣體或粉末化固態(tài)材料。此外，將設(shè)置在工具法蘭I中的通孔11連接到設(shè)置在工具上的對應(yīng)的處理介質(zhì)連接器。突起5被設(shè)置為連接到該工具并且還向該工具分配處理介質(zhì)。管道8在通孔11的末端7處終止，并且管道8在進(jìn)入通孔11之前對著工具法蘭I釋放張力。借助四個角落凸角9a-d中的螺絲將工具依附到工具法蘭I。螺絲的目的在于對著工具法蘭I的主表面3拉住工具。借助于與工具上的圓柱形突起匹配以提供位置對齊的圓柱形定位表面10來確保與工具法蘭I的旋轉(zhuǎn)軸的共線性，同時突起5與工具中的徑向凹進(jìn)處接合以提供旋轉(zhuǎn)對齊。因此消除了對于獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)對齊銷的需求。雖然突起5的外表面提供工具的定位，但是它的內(nèi)部特征提供到管道8的牢固連接。突起5被設(shè)置為靠近工具法蘭I的主表面3的邊緣15并且與圓柱形定位表面10有一定距離。在通孔11內(nèi)壁設(shè)置曲線邊緣14，內(nèi)壁在曲線邊緣14處連接到工具法蘭I的次表面4。被設(shè)置在工具法蘭I中的入口孔16的曲線邊緣14對于管道8提供從工具法蘭I上的平躺切線到垂直于該工具法蘭的出現(xiàn)的的平滑過渡，從而降低將管道被卡住的風(fēng)險。此外尤其如顯示了工具法蘭I的細(xì)節(jié)的圖2中所示的，首先將具有第一末端和第 二末端的管道8壓入通孔11，因而其中一個末端與突起5的第二末端7齊平。將套管12設(shè)置在通孔11之內(nèi)以將管道8夾緊在套管12與突起5的內(nèi)壁之間。突起5的內(nèi)壁被設(shè)置為具有被設(shè)置為保持該管道處于軸向位置的圓周鉤13。因此，對著圓周鉤13壓縮管道8，圓周鉤13傾向于咬到它的外表面中并且阻止回撤。通過套管12的動作來增強(qiáng)阻止回撤，將套管12插入管道8的孔中。套管12的插入導(dǎo)致管道8擴(kuò)張。通過通孔11向回拖拉管道8的任意嘗試因此傾向于朝著圓周鉤13拖拉擴(kuò)大部分，因而導(dǎo)致甚至更牢固的連接。按照上述方式，通過僅僅單個附加組件即套管12的使用實(shí)現(xiàn)牢固的管道連接和正確的工具定位。優(yōu)選地由不腐蝕的材料如黃銅、銅、鋁、不銹鋼或塑料或聚合物制造套管12。圖3顯示了被設(shè)置為具有主體32的工具31的后透視圖，其中主體32具有被適配為被連接到工具法蘭的連接表面33。連接表面33被設(shè)置為具有徑向凹進(jìn)處34、突起35和角凸角36a-d。凹進(jìn)處34被設(shè)置為與被設(shè)置在工具法蘭的主表面上的突起接合，并且因此提供工具的旋轉(zhuǎn)對齊。角凸角36a-d被設(shè)置為與固定裝置如螺絲一起與被設(shè)置在工具法蘭上的角凸角接合以將工具31與工具法蘭連接，并且因此提供工具31與工具法蘭之間的強(qiáng)連接。圖4顯示了具有根據(jù)本發(fā)明的工具法蘭I的工業(yè)機(jī)器人41。該工具法蘭I被設(shè)置在工業(yè)機(jī)器人41的臂42上。本發(fā)明不限于所述實(shí)施方式，相反地，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可以在如權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)用多種方式修改所述實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種被設(shè)置在工業(yè)機(jī)器人(41)的臂(42)上用于將工具(31)連接到所述臂(42)的工具法蘭(I)，其中所述工具法蘭(I)包括 -主體(2)，其具有被適配為連接到所述工具(31)的主表面(3)，以及 -突起(5)，其從所述主表面(3)凸出并且被設(shè)置為與被設(shè)置在所述工具(31)中的凹進(jìn)處接合以提供所述工具(31)與所述工具法蘭(I)之間的旋轉(zhuǎn)對齊， 其特征在于，所述工具法蘭(I)設(shè)有 -通孔(11)，所述通孔(11)貫穿所述突起(5)和所述主體(2)，并且被適配為接收被設(shè)置為向所述工具(31)分配處理介質(zhì)的管道(8)并且連接到設(shè)置在所述工具(31)上的對應(yīng)的處理介質(zhì)連接器。
2.如權(quán)利要求I所述的工具法蘭(I)，其特征在于所述突起(5)是圓柱形的。
3.如權(quán)利要求I所述的工具法蘭(I)，其特征在于套管(12)被設(shè)置在所述通孔(11)之內(nèi)并且被設(shè)置為將所述管道(8)夾緊在所述套管(12)與所述突起(5)的內(nèi)壁之間。
4.如權(quán)利要求3所述的工具法蘭(I)，其特征在于所述套管(12)的外直徑大于被設(shè)置為向所述工具(31)分配處理介質(zhì)的所述管道(8)的內(nèi)直徑。
5.如權(quán)利要求3或4所述的工具法蘭(I)，其特征在于將所述突起(5)的所述內(nèi)壁設(shè)置為具有被設(shè)置為保持所述管道(8)處于軸向位置的圓周鉤(13)。
6.如權(quán)利要求3到4所述的工具法蘭(I)，其特征在于由不腐蝕材料制造所述套管(12)。
7.如前述權(quán)利要求所述的工具法蘭(I)，其特征在于所述主體(2)具有包括所述主表面(3)的第一末端和包括次表面(4)的相對末端，并且所述通孔(11)的內(nèi)壁被設(shè)置為具有曲線邊緣(14)，其中在所述曲線邊緣處所述內(nèi)壁連接到所述次表面(4)。
8.一種包括臂、工具法蘭(I)和被適配為連接到所述工具法蘭(I)的工具的工業(yè)機(jī)器人(41)，所述工具(31)包括被適配為用于與所述工具法蘭(I)旋轉(zhuǎn)對齊的凹進(jìn)處，所述工具法蘭(I)包括具有被適配為連接到所述工具(31)的主表面(3)的主體(2)，以及從所述主表面(3)凸出并且被設(shè)置為與所述工具(31)上的凹進(jìn)處接合以在所述工具(31)與所述工具法蘭(I)之間提供旋轉(zhuǎn)對齊的突起(5)，其特征在于所述工具法蘭(I)設(shè)有貫穿所述突起(5)和所述主體(2)通孔(11)，并且所述工具法蘭(I)被適配為接收被設(shè)置為向所述工具(31)分配處理介質(zhì)的管道(8)并且被適配為連接到被設(shè)置在所述工具(31)上的對應(yīng)的處理介質(zhì)連接器。
9.如權(quán)利要求8所述的工業(yè)機(jī)器人，其特征在于所述主表面(3)包括用于在所述工具(31)與所述工具法蘭(I)之間提供位置對齊的裝置。
10.如權(quán)利要求8所述的工業(yè)機(jī)器人(41)，其特征在于套管(12)被設(shè)置在所述通孔(11)之內(nèi)并且被設(shè)置為將所述管道(8)夾緊在所述套管(12)與所述突起(5)的內(nèi)壁之間。
11.如權(quán)利要求10所述的工業(yè)機(jī)器人(41)，其特征在于所述套管(12)的外直徑大于被設(shè)置為向所述工具(31)分配處理介質(zhì)的所述管道(8)的內(nèi)直徑。
12.如權(quán)利要求10或11所述的工業(yè)機(jī)器人(41)，其特征在于將所述突起(5)的內(nèi)壁設(shè)置為具有被設(shè)置為保持所述管道(8)處于軸向位置的圓周鉤(13)。
全文摘要
本發(fā)明涉及設(shè)置在工業(yè)機(jī)器人的臂上用于將工具連接到該臂的工具法蘭(1)。該工具法蘭(1)包括主體(2)，主體(2)具有被適配為連接到該工具的主表面(3)。此外，工具法蘭(1)包括從主表面(3)凸出的突起(5)，突起(5)被設(shè)置為接合被設(shè)置在該工具中的凹進(jìn)處以在該工具與該工具法蘭(1)之間提供旋轉(zhuǎn)對齊。工具法蘭(1)具備貫穿該突起(5)和該主體(2)的通孔，并且該工具法蘭(1)被適配為接收被設(shè)置為向該工具分配處理介質(zhì)的管道(8)并且連接到設(shè)置在該工具上的對應(yīng)的處理介質(zhì)連接器。
文檔編號B25J15/04GK102905860SQ201080066843
公開日2013年1月30日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者D·西爾克特, J·拉森 申請人:Abb研究有限公司