專利名稱：切換耦合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有如獨立權(quán)利要求的前序部分所述特征的切換耦合裝置。
背景技術(shù)：
由專利文獻DE4321691A1可知一種自動切換耦合裝置。該切換耦合裝置被設(shè)計用于機器人，以自動接收和更換工具，并具有兩個具有基礎(chǔ)支承件的耦合部件和用于受控地連接和松脫耦合部件的耦合機械裝置。該切換耦合裝置還擁有至少一個介質(zhì)耦合件 (Medienkupplung),介質(zhì)輸送管道可以與該介質(zhì)稱合件f禹合。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進上述切換耦合裝置。
本發(fā)明的目的通過獨立權(quán)利要求的特征實現(xiàn)。這種改進可以是多個方面的。在切換耦合裝置及其基礎(chǔ)支承件的多個接口上可以安裝任意的介質(zhì)耦合件，并根據(jù)要求進行切換。在此，切換耦合裝置的模塊化結(jié)構(gòu)使得可以具有統(tǒng)一的介質(zhì)管道耦合支承件和相匹配的耦合元件。接口可以任意地占用，在此，除了介質(zhì)耦合件之外還可以在不同的位置上設(shè)立耦合供應(yīng)裝置。該裝置例如可以向耦合機械裝置提供能量并控制它的打開和閉合的功能。
統(tǒng)一的且可自由占用的接口的優(yōu)點在于，可以根據(jù)需要設(shè)置介質(zhì)耦合件或其他的附件并適應(yīng)各自的環(huán)境要求。在此例如可以最優(yōu)地安裝和拆卸供應(yīng)管道。特別是可以將供應(yīng)管道斜向或切向引入到切換耦合裝置。但是也可以是軸向平行的供應(yīng)管道，例如用于流動的或單獨的功能體形式的介質(zhì)。
對于管道連接而言，有利地是將介質(zhì)耦合件在邊緣側(cè)安裝在基礎(chǔ)支承件的外周上，為此，基礎(chǔ)支承件可以具有圓形或多邊形的棱柱形狀。優(yōu)選設(shè)置五個、六個、七個、八個或更多的接口和安裝選項。替代地還可以減少接口數(shù)量。
另一個獨立的改進是設(shè)置具有配合元件(Passelement)和固定件的安裝接口。由此可以將介質(zhì)耦合件精確適配地安裝在相應(yīng)的基礎(chǔ)支承件上。在也相應(yīng)準確地制成基礎(chǔ)支承件之后，介質(zhì)耦合支承件和其上設(shè)置的介質(zhì)耦合元件同樣具有準確的位置，從而使它們在耦合和退耦時可以準確地接合以及再次分開。因此，根據(jù)本發(fā)明的切換耦合裝置盡管具有高度的安裝靈活性，但是仍具有非常高的耦合精度。
切換耦合裝置可以被廣泛地使用并可以容納各種介質(zhì)耦合件。其還可以對可耦合的介質(zhì)范圍(Medienspektrum)的擴展產(chǎn)生有利的影響。這種介質(zhì)及其供應(yīng)管道一方面可以是生產(chǎn)資料，例如壓縮空氣、冷卻液、潤滑劑等。另一方面還可以傳輸電流，特別是功率流 C Leistungss的me)和/或例如用于控制信號、傳感器信號等的信號流。切換耦合裝置還能夠擴展到完全不同的生產(chǎn)資料的范圍，例如可以是用于所安裝的工具的操作的功能體。后者例如可以是用于上螺絲工具的螺絲，用于螺栓焊接工具的螺栓，用于噴砂工具或球形體噴射工具的球形體或其他的顆粒體，用于噴涂工具(例如膠槍、噴漆槍等)的流動性介質(zhì)或糊狀介質(zhì)等。
根據(jù)本發(fā)明的切換耦合裝置允許在一個狹窄的環(huán)形中圍繞連接位置安裝介質(zhì)耦合件，該連接位置一方面用于連接耦合部件與機器人的從動元件，例如機器人手及其可能的從動法蘭，另一方面用于連接耦合部件和工具。此外，這種關(guān)于介質(zhì)耦合件的選擇和安裝性的模塊化設(shè)計和可變性可以對在機器人上以及可能在工具上的管線布設(shè) (Leitungsfuhrung)產(chǎn)生影響。用于上述介質(zhì)的供應(yīng)管道可以順著鋪設(shè)在一個或多個機器人臂上，這優(yōu)選發(fā)生在機器人臂的外側(cè)。該切換耦合裝置由于其本身的緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計而只有非常小的干擾區(qū)域。在機器人區(qū)域和/或工具區(qū)域中的狹窄、緊湊的管線布設(shè)的可能性也使那里的干擾區(qū)域減小。這將能夠使機器人和工具得到良好的使用，并且還提高了其運動性。
利用根據(jù)本發(fā)明目的的解決方案所實現(xiàn)的另一種改進可能性在于，通過冗余的以及特別是多樣性的冗余設(shè)計優(yōu)化耦合供應(yīng)裝置。這提高了切換耦合裝置的運行安全性和故障安全性。
類似的改進在于維護顯示器，其將關(guān)于切換耦合裝置本身的維護具體情況通知給切換耦合裝置。這可以是關(guān)于切換耦合裝置的運行持續(xù)時間以及必要時的運行狀態(tài)的指示，在此，操作人員根據(jù)該信息做出關(guān)于維護或者可能還有維修的時間和范圍的決定。替代或附加地，維護顯示器還可以自動發(fā)出維護請求、報警信號等。
另一個所述的改進涉及到用于耦合部件的相對位置的檢測裝置。該檢測裝置可以檢測耦合部件在松開狀態(tài)下以及在接近于松開狀態(tài)時的自動地和由機器人采取的精確取向，并以適當?shù)姆绞綀蟾妫貏e是向機器人控制器發(fā)送信號。這種位置確定可用于工具的最初設(shè)置以及對庫中的工具的存儲位置進行示教。還可以在各個耦合過程中進行位置檢測， 以確保在所有情況下和在任何時間的耦合精度。可以對耦合部件在設(shè)定的耦合位置上的可能的外部影響以及相關(guān)的位置變化進行檢測和補償。
在從屬權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的其它優(yōu)選的實施方式。


下面根據(jù)附圖對本發(fā)明做示意性地舉例說明。其中
圖I示出了在所示出的機器人輪廓與工具輪廓的松開狀態(tài)下，自動切換耦合裝置的兩個耦合部件的透視圖，
圖2示出了在機器人側(cè)的耦合部件的耦合側(cè)上的透視俯視圖，
圖3示出了在工具側(cè)的耦合部件的耦合側(cè)的透視圖，
圖4示出了在機器人側(cè)的耦合部件的耦合側(cè)的內(nèi)側(cè)的俯視圖，
圖5示出了在工具側(cè)的耦合部件及其接口的部分的分解視圖，
圖6示出了機器人側(cè)的耦合部件與接口、介質(zhì)耦合件和耦合供應(yīng)裝置在松開狀態(tài)下的透視圖，以及
圖7示出了機器人側(cè)的耦合部件的外側(cè)和連接件側(cè)的透視圖。
具體實施方式
本發(fā)明涉及一種用于由機器人導(dǎo)引的工具的切換耦合裝置(I)。本發(fā)明還涉及一種裝備有這種切換耦合裝置的機器人⑵。
切換耦合裝置(I)具有兩個耦合部件(4，5)，其在圖I中以分開的耦合準備就緒狀態(tài)示出，在此，耦合部件(4，5)相對于共同的中心軸(28)、特別是機器人(2)的轉(zhuǎn)動從動軸對齊。平行的耦合部件(4，5)可以由該準備就緒狀態(tài)出發(fā)沿軸向彼此相向運動并耦合。在圖I中示意性示出了機器人(2)和工具(3)并用虛線表示。
優(yōu)選切換耦合裝置(I)是可遠程控制的或自動的切換耦合裝置，并具有耦合機械裝置(8 )，用于使耦合部件(4，5 )受控地連接和松脫。耦合機械裝置(8 )可以任何適當?shù)姆绞綐?gòu)成。例如在所示出的實施方式中，耦合機械裝置(8)可以在機器人側(cè)的耦合部件(4)上具有突出的圓柱形機身，其與機身護套中的可驅(qū)動的鎖定元件相連接，在此，機身在耦合時進入工具側(cè)耦合部件(5 )上的相應(yīng)的環(huán)形接收件中，如圖3和圖5所示。該接收環(huán)可以具有開口或其他合適的用于鎖定元件的接收件，以在耦合機械裝置(8)的部件之間形成形狀配合的連接。對例如設(shè)計為球體、螺栓等的鎖定元件的操作可以任意地進行，例如通過流體、 特別是壓縮空氣進行。
為了操作稱合機械裝置(8),可以設(shè)置稱合供應(yīng)裝置(Kupplungsversorgung)(15)，其可以通過以下描述的方式安裝在切換耦合裝置(8)上。耦合部件(4，5)還可以具有導(dǎo)引元件，例如在耦合時相互接合的圓錐形銷釘和定心穿孔。
耦合部件(4，5)可以分別具有基礎(chǔ)支承件(6，7)，其例如被構(gòu)造為板狀的或如同在所示出的實施例中那樣構(gòu)造為環(huán)形的。環(huán)形盤狀的基礎(chǔ)支承件(6，7)環(huán)繞設(shè)置在中間的耦合機械裝置(8 )。耦合部件(4，5 )具有分別用于連接機器人(2 )或工具(3 )的連接件(9， 10)。連接件(9，10)可以設(shè)置在基礎(chǔ)支承件(6，7)上，并且例如可以被設(shè)計成裝配法蘭。
切換耦合裝置(I)具有一個或多個用于相同或不同介質(zhì)的介質(zhì)耦合件(11，12 )。 為了連接這些介質(zhì)耦合件(11，12 )，耦合部件(4，5 )以及特別是其基礎(chǔ)支承件(6，7 )具有多個接口(16)。接口(16)的數(shù)量以及可安裝在這里的介質(zhì)耦合件(11，12)的數(shù)量是可選的。 在所示出的實施例中有六個或七個接口(16)。接口的數(shù)量也可以更多或更少。優(yōu)選設(shè)置五個、六個、七個或八個接口(16)。替代地還可以設(shè)置更少(例如三個或四個)或更多(例如九個或十個)的接口(16)。
介質(zhì)耦合件(11，12)可以如上所述地設(shè)計為相同或不同的。這取決于工具(3)的結(jié)構(gòu)。工具(3)的結(jié)構(gòu)可以是任意的。工具(3)例如可以是接合工具，尤其是焊接工具，粘結(jié)工具或改型工具。工具(3)還可用于涂覆流動介質(zhì)，如液體、糊狀物質(zhì)、粉狀物質(zhì)等等。其他可能的變化有安裝工具或操作工具，擰緊工具等。
利用切換耦合裝置(I)傳輸?shù)慕橘|(zhì)可以是任意形式的并且是彼此相同的或不同的。介質(zhì)例如可以是可通過工具(3)涂覆的流動的物質(zhì)。其還可以是剛性的或柔性的功能體，例如螺絲、鉚釘、螺栓、套管、栓塞等。
介質(zhì)還可以是用于工具(3)的運行資源。例如，其可以是用于冷卻或潤滑或用于實現(xiàn)工具功能的流體，特別是液體或氣體。介質(zhì)例如可以是壓縮空氣或液壓液體，但也可以是用于水流切割的高壓水等。電流或電壓同樣也可以是介質(zhì)。在此可以傳輸功率流和/或信號流。它們例如可以是焊接電流以及控制信號或報警信號等。
波束或波、特別是光束也可以是介質(zhì)。它們例如可以是用于光信號傳輸?shù)墓饷}沖。 在耦合狀態(tài)下也可以傳輸激光束、離子束等等。
介質(zhì)的傳輸方向可以是單向或雙向的。介質(zhì)通過一個或多個剛性的或柔性的管道輸送，這些管道在機器人側(cè)和工具側(cè)連接在介質(zhì)耦合件(11，12)上。
介質(zhì)耦合件(11，12)與各個待傳輸?shù)慕橘|(zhì)相適應(yīng)，并可以具有模塊化的結(jié)構(gòu)。這些介質(zhì)耦合件可以分別由介質(zhì)耦合件載體(13，14)和固定在其上的耦合元件(29)組成。優(yōu)選特定于介質(zhì)的耦合元件(29)分別在外部具有用于上述管線的連接件并在內(nèi)部具有一個或多個特定于介質(zhì)的傳輸元件(30)，例如插頭和插座、管狀托座等，它們在耦合時接合在一起，而在退耦時再次分開。在這里，介質(zhì)耦合件(11，12)在必要時可以具有用于關(guān)閉管道的自動閉鎖裝置，例如閥門、蓋子等。
介質(zhì)可以在切換耦合裝置(I)上或內(nèi)部轉(zhuǎn)向。在傳輸元件(30)之間的傳輸沿插入方向或沿軸(28)發(fā)生。供應(yīng)管道的供給方向和排出方向可能會與此偏離。例如，介質(zhì)可以轉(zhuǎn)向90°，在此，供給方向和/或排出方向基本上平行于耦合部件(4，5)的主平面，并可以傾斜地、特別是與耦合部件(4，5)的外周相切地實現(xiàn)。
介質(zhì)耦合件(11，12)在一個環(huán)中環(huán)形地圍繞軸(28)設(shè)置，在此，耦合元件(29)例如具有如圖I、圖2和圖3所示的相對于管道連接的傾斜取向和在內(nèi)部的介質(zhì)轉(zhuǎn)向。
接口(16)在邊緣側(cè)設(shè)置在基礎(chǔ)支承件(6，7)上。在所示出的實施例中，接口(16) 位于基礎(chǔ)支承件(6，7)的外周或護套表面上，其在此例如為環(huán)形或棱柱形的。當為棱柱形時，棱角的數(shù)量與接口(16)的數(shù)量相符。替代地還可以將接口(16)設(shè)置在基礎(chǔ)支承件(6， 7)的邊緣區(qū)域中及其相對于軸(28)垂直或傾斜取向的表面上。
接口(16)可以被設(shè)計成彼此相似的并與具有對應(yīng)的相似構(gòu)成的介質(zhì)耦合件載體共同起作用。這使得能夠任意地放置介質(zhì)耦合件(11，12)。在此可以占用所有的接口(16)， 或只占用個別的接口(16)。這種統(tǒng)一的接口(16)還可以用于安裝耦合供應(yīng)裝置(15)，為此使接口相應(yīng)地與其安裝部件相匹配。替代地可以為耦合供應(yīng)裝置(15)設(shè)置特定的且適配的、不同于其他接口(16)的接口。除了介質(zhì)耦合件(11，12)之外，在這種統(tǒng)一的接口(16) 上還可以安裝任意的其他可能需要耦合的部件。
在圖5和圖6中例如示出了優(yōu)選為統(tǒng)一的接口(16)。接口( 16)具有配合元件(19， 19' ,20,20')和固定件。此外，接口(16)還具有與配合元件(19，19’，20，20’)相連接的平坦的或彎曲的安裝面(17，18)。優(yōu)選配合元件(19，19’，20，20’)在多個不同的方向上或軸上起作用。
在所示出的棱柱形基礎(chǔ)支承件(6，7)的實施例中，基礎(chǔ)支承件(6，7)在外周上具有平坦的安裝面(17)，該安裝面支承一個或多個配合元件(19，19’)，其在此被設(shè)計為安裝面(17)中的凹槽。凹槽(19，19’)可以具有不同的取向，在此可以任意選擇凹槽的數(shù)量。凹槽(19，19’)可以相互垂直或傾斜。它們具有長形的、優(yōu)選為矩形的形狀并具有平行的長邊緣。
在所示出的實施例中設(shè)有中心凹槽(19)，其平行于軸(28)。在安裝面(17)的邊緣上設(shè)置垂直于軸(28)并沿安裝面(17)伸展的凹槽(19’)，其可以結(jié)束于平面邊緣并在那里是開放的。
為此，在介質(zhì)耦合件載體(13，14)上具有適應(yīng)的平坦的安裝面(18)，其支承配對的配合元件(20，20’)，該配對配合元件例如被構(gòu)造為突出的楔形件，其在安裝狀態(tài)下形狀配合地嵌接在對應(yīng)的凹槽(19，19’)。安裝面(18)例如具有位于中間且沿著軸(28)向前突出的配合元件(20)以及兩個在邊緣側(cè)且沿安裝面(18)伸展的突出的配合元件(20’)。配對配合元件(20，20’ )同樣為長形的矩形形狀并具有平行的長邊緣。
通過配合元件(19，20，19’，20’ )的多重數(shù)量和不同取向，可以實現(xiàn)對安裝面(17， 18)和基礎(chǔ)支承件(6，7)以及相連的介質(zhì)耦合件載體(13，14)的相對位置的精確確定并通過形狀配合預(yù)先給定。該安裝狀態(tài)通過固定件(21)來保護，固定件(21)例如可以由螺絲構(gòu)成。螺絲例如可以延伸穿過邊緣側(cè)的配合元件(19’，20’)。
介質(zhì)耦合件載體(13，14)可以是在實施例中示出的板狀形狀的，并具有用于安裝面(18)的法蘭和用于安裝和抓住耦合元件(29)的開口。對于工具側(cè)和機器人側(cè)來說它們可以是彼此相同的。
基礎(chǔ)支承件(6，7)就其接口(16)來說相似地構(gòu)成，并關(guān)于接口具有完全相同的形狀。在耦合狀態(tài)下，基礎(chǔ)支承件(6，7 )在軸向上對中心，在此，通過接口( 16 )安裝的介質(zhì)耦合件載體(13，14)和耦合元件(29)以及傳輸元件(30)也彼此在軸向上準確地對中心并耦人按人PUPU O
在所示實施方式的變形中，基礎(chǔ)支承件(6，7)的外周或護套具有另一種造型，在此對相互匹配的安裝面(17，18)、配合元件(19，19’，20，20’ )的形狀以及固定件(21)進行相應(yīng)地匹配?；A(chǔ)支承件(6，7)例如可以具有環(huán)形的形狀，在此，上述接口部件(17，18，19， 19’，20，20’ )具有相應(yīng)的彎曲的造型。
上述具有安裝面(17，18)、配合元件(19，19’，20，20’ )和固定件(21)的接口設(shè)計方案具有獨立的發(fā)明意義，并且也能夠用于其他的切換耦合裝置(1)，例如用于傳統(tǒng)的耦合結(jié)構(gòu)類型。這種接口設(shè)計方案特別是還可以通過相應(yīng)的匹配用于下述安裝情況中即需要安裝在相對于中心軸(28)垂直或傾斜伸展的基礎(chǔ)支承件(6，7)的表面上。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的切換耦合裝置(I)的其他特點，特別是檢測裝置(22)和維護顯示器(25)，它們分別具有獨立的發(fā)明意義并且可以有選擇地設(shè)置或去除。它們也可以在其他傳統(tǒng)的切換耦合裝置(I)中在沒有統(tǒng)一的接口(16)的情況下應(yīng)用，以及用于介質(zhì)耦合件在任意的基礎(chǔ)支承件上的任意安裝，以及在使用其他耦合機械裝置(8)時使用。在這種傳統(tǒng)的切換耦合裝置中，可以放棄上述和要求保護的類型的配合元件(19，19’，20，20’)， 或者可以設(shè)置其他的配合元件，特別是以其他的數(shù)量、取向和/或構(gòu)成存在的配合元件。
圖4示出了用于耦合部件(4，5)的相對位置的檢測裝置(22)。該檢測裝置(22)例如設(shè)置在為了耦合而彼此相向的耦合部件(4，5)的內(nèi)側(cè)，并可以不同的方式構(gòu)成。利用該檢測裝置(22)可以確定耦合部件(4，5)的為了耦合所在的相對位置。該位置可以涉及耦合部件(4，5)的相對位置，必要時還可以涉及耦合部件(4，5)的相對方向。位置差異可以存在于所有三個空間軸中，并可能存在于在空間中移動的位置上以及在不同的轉(zhuǎn)動位置或傾斜位置上。利用檢測裝置(22)可以檢測耦合部件(4，5)是否能夠準確地關(guān)于軸(28)在其位置上相互匹配，并能夠沿軸(28)以線性運動準確地達到相互接合并耦合。在此檢測裝置(22)還可以對位置偏差進行檢測、評估和信號化。
在進行信號化時，可以向外向操作人員或以其它的方式發(fā)送報警信號。此外，還可以根據(jù)類型和大小來對存在的位置偏差進行信號化。另一方面，可以直接在機器人控制器 (未示出)上實現(xiàn)信息通告，機器人控制器根據(jù)存在的位置偏差對機器人運動進行補償，并由此產(chǎn)生正確的耦合位置。在此可以保存檢測到的位置誤差并為了質(zhì)量安全而對其進行分析。此外，同樣可以保存機器人的已校正的耦合位置并用于以后相同類型的耦合過程。
可以在安裝時一次性地執(zhí)行對耦合部件(4，5)的相對位置的檢測。在此，工具(3) 例如位于工具保持器(例如工具庫(未示出))上的預(yù)先固定給定的容納位置上。機器人(2) 相對于已準備好的工具(3)行進到預(yù)設(shè)的并在必要時事先保存在其軌跡控制器中的耦合準備就緒位置上。在該仍有距離的準備位置上，利用檢測裝置(22)檢測耦合部件(4，5)的相對位置，在發(fā)生偏差時相應(yīng)地修正機器人(2)的位置和方向并保存該修正值。
在隨后的運行中，可以將所存儲的值用于工具保持裝置的自動行進，以在沒有進一步的檢驗措施的情況下給出和接受工具(3)。但檢測裝置(22)也可在該更換過程中隨著耦合和退耦而被重復(fù)使用，以在耦合之前檢測耦合部件(4，5)的位置。在此還可以確定可能的外部影響，例如機器人位置和/或工具位置的變化，并根據(jù)需要加以修正。
在示出的實施例中，檢測裝置(22)在一個耦合部件上、優(yōu)選在機器人側(cè)的耦合部件(4)上具有傳感器(23)，而在另一個耦合部件(5)上具有指示器(24)。
傳感器(23)例如以光學(xué)方式工作。為此目的，例如可以將傳感器(23)設(shè)計為激光掃描儀，其發(fā)出激光束并由指示器(24)采集光束反射。在此激光束可以沿一個或多個軸運動并投射在另一個耦合部件(5)的不同位置上。指示器(24)例如可以被設(shè)計為模型模板 (Formenmuster)。其可以是二維或三維的形狀。模型模板例如可以由具有預(yù)設(shè)形狀的條紋以及必要時的間隔組成，傳感器(23)對其進行光學(xué)檢測并在其檢測到的位置關(guān)系中對其進行分析。由檢測到的形狀特征的位置關(guān)系，可以推導(dǎo)出傳感器(23)、指示器(24)以及與之關(guān)聯(lián)的耦合部件(4，5)相互間的相對三維位置。
圖4還示出了同樣根據(jù)本發(fā)明的切換耦合裝置(I)的獨立的維護顯示器(25)。該顯示器可以設(shè)置在任何合適的位置上，并可以位于一個或兩個耦合部件(4，5)上。維護顯示器(25 )例如設(shè)置在耦合供應(yīng)裝置(15 )上。
維護顯示器(25)具有用于對運行情況以及必要時的維護要求進行信號化的顯示元件(26)。運行情況例如可以通過耦合周期的數(shù)量來表征。當存在多個工具(3)時，機器人側(cè)的耦合部件(4)的耦合數(shù)可以大于工具側(cè)的耦合部件(5)的耦合數(shù)，從而可以分開檢測運行情況和維護情況。顯示元件(26)可以發(fā)出一個或多個信息。這些信息可以是不同的信息。這種發(fā)布可以不同的方式進行。一方面例如可以計量周期數(shù)，在此，該數(shù)字可以直接以合適的方式作為數(shù)值信號或作為范圍信號發(fā)出，或者在達到預(yù)設(shè)的臨界值時發(fā)出報警信號，例如通過彩色的LED發(fā)出光信號。
此外，在檢測裝置中還可以設(shè)置時間元件。經(jīng)過長時間放置且不使用的工具(3)及其耦合部件(4)僅根據(jù)閑置時間就具有維護需求。替代地或除了周期數(shù)之外，還可以確定該信息并由顯示元件(26)以合適的方式用信號表示。
維護顯示器(25)可以具有針對切換耦合裝置(I)或所屬的耦合部件(4，5)的維護需求的確定裝置(27)。在圖4中示意性示出的該確定裝置(27)例如可以具有數(shù)據(jù)存儲器以及必要時的自身的計算機硬件或控制器硬件、特別是處理器，和計時器。在此，這種布置在耦合供應(yīng)裝置(15)上是有利的，其開關(guān)周期并且因此耦合周期可以被直接檢測。此外， 維護顯示器(25)可以具有自己的能源供應(yīng)裝置和能源存儲器、特別是電池。利用該自給自足的維護顯示器(25)可以確定耦合周期的數(shù)量、可能的閑置時間以及其他對切換耦合裝置(I)及其耦合部件(4，5)的運行狀態(tài)和維護需求產(chǎn)生影響的因素。如上所述，這種確定可以針對耦合部件(4，5)分開地進行。還可以只對機器人側(cè)的耦合部件(4)進行，在此，可以根據(jù)對耦合部件(4)的維護自動推斷出對工具側(cè)的耦合部件(5)的維護。
耦合供應(yīng)裝置(15 )以上述方式用于耦合機械裝置(8 )的加載和控制。這例如可以氣動地發(fā)生，在此，耦合供應(yīng)裝置(15)連接在壓縮空氣供應(yīng)器上，并借助于閥門控制對耦合機械裝置(8)的氣動加載。耦合機械裝置(8)可以是冗余的，在此例如可以設(shè)置兩個或更多并行的閥門組件，從而在一個閥門組件發(fā)生故障時另一個閥門組件自動啟動。為此可以針對閥門功能設(shè)置相應(yīng)的檢測裝置。
優(yōu)選這種設(shè)計方案是多元化冗余的。在此可以使用來自相同或不同生產(chǎn)商的不同的閥門組件。這種差異可以在于結(jié)構(gòu)和/或生產(chǎn)商的不同。這降低了在一家閥門生產(chǎn)商的可能的系列缺陷的風險和影響。在另一種變形中，可以通過其他的方式實現(xiàn)對耦合機械裝置(8)的能源供應(yīng)和控制，在此，耦合供應(yīng)裝置(15)相應(yīng)地以其他的方式構(gòu)成。在這里，例如可以液壓地或電磁地加載耦合機械裝置(8 )。
還可以其他方式實現(xiàn)對所示出和所描述的實施方式的變形。在所示出的和優(yōu)選的實施方式中，切換耦合裝置(I)包括所描述的所有組件，這些組件在具有配合元件(19， 19’，20，20’ )的上述配置和設(shè)計中具有統(tǒng)一的接口(16)，在此，還設(shè)有檢測裝置(22)和確定裝置(27)，并且，介質(zhì)耦合件(11，12)具有所描述的結(jié)構(gòu)。上訴特征和特征組也可以單獨地和彼此獨立地使用在切換耦合裝置(I)中。在此，例如可以去掉確定裝置和檢測裝置 (22，27)，或者只使用其中一個。反過來說，檢測裝置(22)和/或確定裝置(27)也可用于其他的切換耦合裝置(I)中，該切換耦合裝置(I)可以具有任意的構(gòu)造方案，例如固定地安裝，并且擁有不可變的介質(zhì)耦合件，在此，必要時還可以放棄所定義的且彼此相似的接口(16)。檢測裝置(22)和/或確定裝置(27)在必要時還可以被加裝到現(xiàn)有的切換耦合裝置中。此外，所示出的實施例的特征可以任意地相互組合以及交換?？梢赃M一步對切換耦合裝置(I)及其組件進行結(jié)構(gòu)變形。
附圖標記列表
I切換耦合裝置
2機器人
3工具
4機器人側(cè)的耦合部件
5工具側(cè)的耦合部件
6機器人側(cè)的基礎(chǔ)支承件
7工具側(cè)的基礎(chǔ)支承件
8率禹合機械裝置
9機器人側(cè)的連接件
10工具側(cè)的連接件
11介質(zhì)耦合件
12介質(zhì)耦合件
13介質(zhì)耦合件載體
14介質(zhì)耦合件載體
15耦合供應(yīng)裝置
16接口
17基礎(chǔ)支承件的安裝面
18介質(zhì)耦合件的安裝面
19配合元件，凹槽
19’配合元件，凹槽
20配合元件，楔形件
20’配合元件，楔形件
21固定件，螺旋接合
22檢測裝置
23傳感器,激光掃描儀
24指示器，條紋圖案
25維護顯示器
26顯示元件
27確定裝置
28軸，轉(zhuǎn)動軸
29耦合元件
30傳輸兀件。
權(quán)利要求
1.一種用于由機器人導(dǎo)引的工具(3)的切換耦合裝置，具有一個或多個介質(zhì)耦合件 (11，12)，其中，該切換耦合裝置(I)具有包括基礎(chǔ)支承件(6，7)、介質(zhì)耦合件載體(13，14) 和耦合機械裝置(8)的耦合部件(4，5)，并在邊緣側(cè)具有多個包括用于介質(zhì)耦合件(11，12) 的配合元件的接口(16)，其特征在于，所述接口(16)具有多個在多個不同的方向上或軸上起作用的配合元件(19，19’，20，20’)。
2.如權(quán)利要求I所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述接口(16)設(shè)置在邊緣側(cè)，特別是設(shè)置在板狀或環(huán)形的基礎(chǔ)支承件(6，7)的外周上。
3.如權(quán)利要求I或2所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述接口(16)被設(shè)計為彼此相似的。
4.如權(quán)利要求I的前序部分或權(quán)利要求1、2或3中任一項所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述接口(16)具有固定件(21)。
5.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述接口(16)具有與配合元件(19，19’，20，20’)相連接的平坦的或彎曲的安裝面(17，18)。
6.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述安裝面(17，18)具有位于中間的配合元件(19，20)和位于邊緣側(cè)的配合元件(19’，20’)。
7.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述配合元件(19，19’， 20，20’)具有長的形狀并在多個不同的方向上或軸線上取向。
8.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述配合元件(19，19’， 20，20’ )具有平行的長邊緣。
9.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述配合元件(19，19’， 20，20’ )被設(shè)計為凹槽和彈簧。
10.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述基礎(chǔ)支承件(6，7) 具有棱柱形的輪廓。
11.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，該切換耦合裝置(I)具有五個或更多的接口(16)。
12.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，該切換耦合裝置(I)具有可安裝在接口(16)上的耦合供應(yīng)裝置(15)。
13.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，耦合供應(yīng)裝置(15)具有用于所述耦合機械裝置(8 )的能源供應(yīng)裝置和控制裝置。
14.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，冗余地設(shè)置耦合供應(yīng)裝置(15)，特別是多樣性地冗余設(shè)置。
15.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，該切換耦合裝置(I)具有用于所述耦合部件(4，5)的相對位置的檢測裝置(22)。
16.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述檢測裝置(22)具有在一個耦合部件(4)上的傳感器(23)，和在另一個耦合部件(5)上的指示器(24)。
17.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述檢測裝置(22)具有光學(xué)傳感器(23 )。
18.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述傳感器(23)被設(shè)計為激光掃描儀，所述指示器(24)被設(shè)計為模型模板。
19.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，該切換耦合裝置(I)具有維護顯示器(25)。
20.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述維護顯示器(25) 具有顯示元件(26)，特別是用于信號化運行狀態(tài)和/或維護要求。
21.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述維護顯示器(25) 具有用于該切換耦合裝置(I)的運行狀態(tài)和/或維護要求的確定裝置(27)。
22.如前面任一項權(quán)利要求所述的切換耦合裝置，其特征在于，所述確定裝置(27)具有數(shù)據(jù)存儲器和可能的處理器及定時器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于由機器人導(dǎo)引的工具(3)的切換耦合裝置(1)。該切換耦合裝置(1)具有多個介質(zhì)耦合件(11，12)，并擁有包括基礎(chǔ)支承件(6，7)、介質(zhì)耦合件載體(13，14)和耦合機械裝置(8)的耦合部件(4，5)以及設(shè)置在邊緣側(cè)的接口(16)，該接口具有用于介質(zhì)耦合件(11，12)的配合元件。所述接口(16)具有多個配合元件(19，19'，20，20')，所述配合元件在多個不同的方向上或軸上起作用，并優(yōu)選設(shè)置在邊緣上，特別是設(shè)置在板狀或環(huán)形的基礎(chǔ)支承件(6，7)的外周上。
文檔編號B25J15/04GK102985234SQ201280001943
公開日2013年3月20日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者哈拉爾德·海因里希, 馬蒂亞斯·賓斯萬格 申請人:庫卡系統(tǒng)有限責任公司