[发明专利]可替换工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有工具本体的可替换工具，该工具的本体具有在接收结构中用于夹持工具的接收末端。该工具可以从公开号为0494714的欧洲专利中获知。

背景技术

当自动更换工具时，机械手，比如机器人手臂，被用来抓取工具并将工具从使用该工具的机器传送到工具库中，反之亦然。在用机械手操作工具时，工具相对于机械手不发生旋转是有益的，这一点对于确保控制逻辑以了解工具在机械手臂末端的确切位置是必要的，这样工具可以可靠地插入相应的机器或者工具库。如果工具可以不受控制地移动或者旋转的话，那么机械手需要在工具插入诸如接收结构前重新定位工具。

当在一台机器中使用不同大小、形状和/或尺寸的工具时，用统一的方式夹持工具是有益的，否则，为了交换不同的工具，机械手必须改变夹持器。比如，机械手需要用第一夹持器去交换细小的工具，用第二夹持器去交换宽大的工具。这给机器的生产时间带来了反作用。因此，期望具有不受工具形状和尺寸约束的夹持工具的统一方式。

进一步的要求为夹持器必须紧紧地夹持住工具。当工具承受大的加速度时，加上重量，力是相当大的。夹持器和工具之间的连接必须能够经受这些力。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用统一方式夹持工具并且防止工具相对于机械手旋转的方式。

该目的是通过前面所述的可更换工具实现的，其中，连接装置布置在工具本体内以提供与机械手的基本上不旋转的连接，该机械手用于操作工具进入或离开接收结构。

采用这种连接装置，连接点被标准化，工具和机械手之间的连接不再受限于工具的几何形状。由于基本上不旋转的连接，工具相对于机械手的定位总是已知的。即使机械手具有可转动的连接节，工具与机械手连接中的定位也是固定的。正是因为这种连接不再受限于工具的几何形状，连接装置可以设置在工具的任何合适的部分，甚至设置在反面上，使得机械手可以从两面接近工具。

在根据本发明的实施例中，连接装置这样的布置，即工具与机械手之间的力传递基本上发生在工具本体内部。在该实施例中，工具的外部几何形状对于将工具连接到机械手来说是不重要的。在该连接装置布置在工具本体内的情况下，机械手与工具相互之间的力传递直接发生在本体内部并且不通过工具的外表面。这是有利的，因为不同种类工具的外表面的形状可能是不一样的。

本发明中工具的另一个实施例，连接装置这样的布置，即，通过仅仅从一侧将机械手连接到工具实现基本上不旋转的连接。通过机械手仅仅从一侧连接到工具，使得工具背面的形状与提供的连接无关。

本发明中工具的另一个优选实施例，连接装置包括带有插入轴的空腔，机械手能够沿该插入轴插入，并且其中该空腔相对于该插入轴非旋转对称。显然，相反的解决方案，即，将空腔设置在机械手中，而将突起设置在工具上，将提供具有相似优点的相似的解决方案。

优选地，该空腔为具有至少贯穿空腔的肋的圆柱形。该肋防止了工具与机械手之间的可能的旋转。

在另一个优选实施例中，两个平行肋条设置在该空腔的开口部。这两个肋条提供了相对于机械手的工具的角位置的进一步锁定，并且防止了相应的旋转。

在根据本发明工具的另一个实施例中，该空腔具有垂直于插入轴的非圆横截面，该横截面例如方形或者椭圆形。这便于相应的机械手插入该工具中，并防止工具相对于机械手旋转。

在根据本发明工具的另一个实施例中，提供了一种统一的、基本上不旋转的连接，并提供用于附加功能的装置。通过统一的连接，工具的形状与机械手连接无关。此外，该连接装置还提供了用于附加功能的装置。

优选地，通过根据本发明的工具，该用于附加功能的装置包括至少一个终端，该终端用于例如信号传递或驱动机械装置的附加功能。通过连接，电信号能够在诸如工具与机械手之间交换。比如，电信号用于读取工具中的存储器，或者该信号用于驱动工具中的致动器，比如驱动安全装置。用于附加功能的该至少一个终端还可传送机械信号，这样机械开关或机械装置从第一状态进入第二状态。此外，该终端还可用于光信号的交换。

在另一个优选实施例中，该连接装置以从接收末端的标准距离设置。这使机械手能够夹持工具，而不需要对位于接收结构中的工具类型的确切的认识。本发明进一步涉及一种根据本发明的具与操纵工具进出接收结构的机械手之间的联接，其中，该机械手包括用于连接装置连接到该工具的连接装置。

在根据本发明的优选的联接的实施例中，该机械手的连接装置与工具的非旋转对称空腔相配合。