CN103419208A - 多部件工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多部件工具（2），特别是夹持工具，具有工具部件（5）、特别是基础部件，以及可更换工具部件（4）、特别是夹爪，其中，所述工具（2）具有耦合装置（6）和锁定装置（7），所述耦合装置（6）具有耦合元件（30，31，32），所述锁定装置（7）具有用于已耦合的所述工具部件（4，5）的形状配合的锁紧元件（22，23），在此将其中一个锁紧元件（22）设计为锁紧杆，而将另一个锁紧元件（23）设计为锁紧槽。本发明还涉及一种用于多部件工具的工具更换***和一种具有该工具更换***的工作装置。

Description

多部件工具

技术领域

本发明涉及一种多部件工具和一种用于多部件工具的工具更换***。

背景技术

专利文献DE3705884C2公开了一种多部件的夹持工具，其包括一种被设计为具有可移动夹爪的基体的工具部件，其中，夹爪支承在可更换夹片的端部上。夹片借助于定心销形状配合地套在夹爪上并通过外部的电磁铁保持在该位置上。

由专利文献DE102005052627A1可知一种类似的具有销连接件和保持磁铁的多部件工具，用于将可松脱的夹爪耦合在基础部件上。

专利文献DE4111093A1提出的多部件工具中包括一种夹持器基础部件，其具有夹紧支架、执行单元和两个夹爪容纳件，夹爪容纳件可以带着两个夹爪耦合在加工装置的底板上。为此使用了一种包括具有止动球的弹簧卡槽形式的锁定装置的耦合装置。

专利文献DE102009039104A1提出了另一种多部件工具，其具有基础部件和两个可移动的适配器，可更换的夹爪可以借助于耦合装置和锁定装置设置在适配器上。锁定装置具有弹簧加载并可轴向移动的锁紧螺栓，该缩紧螺栓形状配合地通过窗口接合在可更换工具部件的耦合板上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种进一步改进和增强的多部件工具。

本发明的目的通过一种多部件工具得以实现。该多部件工具的优点在于具有简单、节省空间和成本低廉的结构设计、增强的功能和较高的、持久的操作安全性。此外，其针对不利的操作和环境条件的耐磨损性、耐久性和不敏感性也是非常有利的。

根据本发明的多部件工具特别适于安装在可运动的多轴操作装置上并适用于全自动运行。耦合装置和锁定装置可以通过集成的驱动器或通过操作装置的运动来操纵。这可以在与用于可更换工具部件的外部保持器和或相对于操作装置相对固定的保持器的共同作用下实现。

将锁紧元件构造为可形状配合地彼此接合的锁紧杆和锁紧槽对于操作安全、成本低廉的锁定装置是特别有利的。两个锁紧元件可以至少局部受到保护地位于耦合装置的内部和位于处于接合中的耦合元件上，特别是位于耦合销和耦合开口上。锁紧杆可以向外突出并具有止动元件，该止动元件与在用于可更换的工具部件的保持器上相对位置固定的止动件共同作用，以从外部操作弹簧加载的锁紧杆。

锁紧杆的相对于耦合***方向倾斜取向的导向和运动方向有益于实现可靠的自锁，这在对锁紧元件加载的弹簧元件发生故障时也是有效的。

多部件工具可以是工具更换***的组件，工具更换***可以具有储藏室状的供应装置和多个用于可更换工具部件的保持器。这特别是有利于实现全自动地更换。保持器和可更换的工具部件可以具有形状配合的导向件，用于在耦合和退耦时设定方位和取向以及支持可更换的工具部件。在对所提供的工具进行耦合和退耦时可实现的保护将已退耦的可更换工具部件保持在设定的位置和方向上并对其进行保护。

多部件工具适用于任何类型的操作装置。特别有利的是将操作装置设计为触觉机器人，在此，可以利用其检测负载的传感装置监视待耦合的工具部件的运动、性能以及正确的位置。根据本发明的多部件工具还具有较轻的重量，这对于使用具有有限承载能力的轻型机器人是有利的。

在一种实施方式变形中，耦合装置的耦合元件被设计为耦合销和耦合开口，它们可以沿耦合轴线的方向***。此外，在耦合装置中有利的是：耦合销和耦合开口具有彼此匹配的轮廓，其中包括多个、特别是两个轴向隔开的接触位置。在该耦合装置的一种变形中，工具部件具有这样的耦合元件：其具有适用于支承和定位的设计，特别是具有附加的止动和转动保护。对于可更换工具部件，优选具有导向元件，特别是构型的套环（Bund）。

在一种实施方式中，锁紧元件至少局部被构造为圆柱形的。在一种优选的实施方式中，锁紧元件彼此平行地取向。有利的是还使锁紧元件在圆形的、特别是榫状的耦合元件的圆周上沿切线方向取向。另外使锁紧元件垂直于耦合装置的耦合轴线横向取向。对于锁紧杆的杆导向件，有利地将其构造为优选具有导向槽的滑动导向件（Schiebeführung）。

在工具的一种变形中，基础部件具有位置固定的或可移动的且在必要时可驱动的适配器，优选具有多个可移动和可驱动的适配器。在此，适配器可以具有锁紧杆。此外有利的是，工具、特别是其基础部件具有用于操作装置或更换耦合器的接口。

附图说明

在附图中示意性地举例示出了本发明。其中：

图1示出了具有机器人和多部件工具的工作装置的透视图，

图2示出了位于可更换工具部件的供应装置的保持器上的多部件工具的局部剖面侧视图，

图3示出了如图2所示的剖面区域的放大视图，其中示出了耦合和锁定装置，

图4示出了包括耦合和锁定装置的部件的可更换工具部件的局部透视分解图，

图5示出了位于具有多个保持器的供应装置上的多部件工具的透视图，

图6示出了如图5所示装置的俯视图，

图7示出了如图5所示装置的前视图。

其中，附图标记说明如下：

1工具更换***，工具更换装置

2工具，夹持工具

3工作装置

4可更换的工具部件，爪

5工具部件，基础部件

6耦合装置

7锁定装置，锁定机构

8供应装置，储藏室

9操作装置，机器人，触觉机器人

10从动元件，从动法兰，转动法兰

11控制装置，机器人控制装置

12节肢，端部节肢，手

13节肢，中间节肢

14节肢，中间节肢

15节肢，基座节肢

16转动轴

17传感装置

18支架

19工具部件的保持器

20工具部件的导向件

21保险装置

22锁紧元件，锁紧杆

23锁紧元件，锁紧槽

24弹簧元件

25接合区域

26导向板

27驱动器

28适配器

29适配器

30耦合元件，止动件，转动保险装置

31耦合元件，耦合销，锁销

32耦合元件，耦合开口

33导向元件，套环

34适配器的机体

35杆导向件，滑动导向件，导向槽

36止动元件，滑动元件，滚动元件

37间隔元件

38弹簧元件的容纳件

39盖

40弹簧螺栓

41止动件，月牙板

42壁

43倾斜面

44耦合轴线，耦合方向

45接触位置

46接触位置

47接口

48更换耦合装置

Ⅰ-Ⅶ机器人的轴。

具体实施方式

本发明涉及一种多部件工具2。本发明还涉及一种用于多部件工具2的工具更换***1。本发明还提出了一种具有工具更换***1和一个或多个多部件工具2的工作装置3。

图1示意性示出了一种具有可移动的多轴操作装置9和多部件工具2的工作装置3，在该示出的实施例中，多部件工具2被设计为夹持工具。工具2可以是在其他附图中示出的工具更换***1的组成部分。

优选将操控装置9设计为多轴机器人，例如具有七个可驱动的机器人轴Ⅰ-Ⅶ。特别将该多轴机器人设计为触觉机器人，其对所施加的负载进行反应并为此具有用于检测和分析负载的传感装置17。机器人9包括多个彼此可运动地连接并驱动的节肢12、13、14、15。机器人9在其例如被设计为机器人手的端部节肢12上具有例如法兰状的、可围绕轴16或Ⅶ转动的从动元件，工具2通过工具侧的接口47直接固定在该从动元件上，或通过中间连接的更换耦合器48固定在该从动元件上。下面还将对工作装置3的更多细节进行详细说明。

多部件工具2可以不同的方式构成并满足不同的工具性能。在所示出的实施例中，工具2是夹持工具，例如平行夹钳。在另一种未示出的变形中，工具2可以被设计为用于接合、材料涂覆、按压或牵拉、成型技术或其他目的的加工工具。

多部件工具2由工具部件5（例如基础部件或基体）和可更换的工具部件4组成。可以分别设置一个或多个工具部件4、5。在所示出的实施例中，在工具部件或基础部件5上设置两个或更多可更换的工具部件4。后者可以形成可更换工具部件4的合组或所谓的群。多部件工具2可以包括多个这样的工具部件4的群或组，它们分别适合于各种不同的使用目的和工件。

在被设计为夹持工具、特别是平行夹钳时，可更换的工具部件4是夹爪，它们各自具有与使用目的相符的几何形状设计以及特别是与待抓起的主体相匹配的形状。例如，所示出的平行夹钳具有至少一个由两个或多个平行的可更换夹爪组成的组。

在供应装置8上可以设置不同类型或不同组的可更换工具部件4，供应装置8例如可以被设计为储藏室。供应装置8可以具有一个或多个用于单个或成组的可更换工具部件4的保持器19。

一个或第一工具部件或基础部件5被设计用于连接机器人9或另一个操作装置，并承载上述接口47。一个或多个可更换的工具部件4可以借助于耦合装置6和锁定装置7与工具部件或基础部件5相连接，并再次松脱以及取走。

第一工具部件或基础部件5可以不同的方式构成。在所示出的实施例中，其由基础壳体组成，在该基础壳体上可以刚性地或可移动地设置例如一个或多个适配器28、29。所述一个或多个适配器28、29可以在一侧以及平行地从基础部件5突出，并用于与一个或多个可更换的工具部件4耦合。在所示出的实施例中设置了驱动器27，其可与适配器28、29彼此相对运动，特别是移动。通过驱动器27可以使适配器28、29与可能已耦合的可更换工具部件4互相接近和彼此远离。

多部件工具2具有耦合装置6和锁定装置7，其中，耦合装置6具有耦合元件30、31、32，而锁定装置7具有形状配合的锁紧元件22、23，用于保护工具部件4、5的耦合位置。可以根据待耦合的工具部件4的数量设置一个或多个上述装置6、7。在此，它们可以彼此相同的方式构成。驱动器27和/或操作装置9可用于耦合和退耦以及用于操作锁定装置7。

在所示出的实施例中，每个耦合装置都具有多个彼此形状配合地接合并在工具部件4、5上限定耦合位置的耦合元件30、31、32。耦合元件30、31、32可以沿耦合方向44插接在一起。

耦合元件31、32例如可以被构造为位于可更换工具部件4上的耦合销31和位于基础部件5或适配器28、29上的耦合开口32。这种对应关系也可以颠倒。耦合销31和耦合开口32具有彼此相匹配的轮廓，在该轮廓上存在多个（例如两个）在轴向上间隔开并定义的接触位置45、46（见图3），在此，只在该接触位置上有导向触点。耦合元件31、32可以在纵向方向上具有锥形并成阶梯形的形状，在此，耦合部件31、32在接触位置45、46上具有不同的直径。优选耦合元件31、32的截面形状是圆形的，特别是环形的，在此，还可以是棱柱形的或其他形状的截面。

一个或多个另外的耦合元件30可以设置用于工具部件4、5的相互支撑和定位。如图3所示，例如可以将它们设计并设置为止动件和/或围绕耦合轴线44的转动保险装置（Drehsicherung）。所示出的转动保险装置30例如由在适配器28、29上突出的销组成，其嵌接在位于可更换的工具部件4上的板状并加宽的套环33上的槽中。图4同样示出了这种设计方案。

锁定装置7配属于耦合装置6。特别是如图2至图4所示，相应的共同作用的锁紧元件22、23被构造为锁紧杆22和锁紧槽23。它们在耦合位置和锁定位置上彼此形状配合地接合，并至少在双方的接合区域25（见图4）中具有彼此相匹配的、圆形的、优选为环形的截面形状。图2和图3以截面图示出了该具有半圆形锁紧槽23和圆形杆截面的接合位置。

锁紧元件22、23具有长形的、优选为直的形状并且彼此平行地取向。此外，它们至少局部地、特别是在接合区域25中是圆柱形的。此外，锁紧元件22、23还垂直于耦合轴线44取向。

锁紧杆22被垂直于其纵向轴线可运动地、特别是可移动地支承和引导。此外，其受到弹簧元件24的加载并在锁紧位置上被向前挤压。在此运动方向和引导通过倾斜来实现，该倾斜是斜向的并优选在***和耦合时与耦合方向44的方向相反。为了实现耦合和退耦以及保持在保持器19上，优选使可更换工具部件4采取垂直位置。由此使锁紧杆22在锁定期间从上方倾斜地沉入相应取向的锁紧槽23中。

在所示出的实施例中，锁紧杆22配属于基础部件5并特别是配属于适配器28、29。锁紧槽23配属于可更换的工具部件4。替代地可以交换锁紧元件22、23的双方关系以及对应的运动学特性。

此外，在该示例性的实施方式中，锁紧杆22配属于耦合开口32，而锁紧槽23配属于耦合销31。替代地，这种对应关系同样可以改变，特别是交换。此外，它们在耦合元件31、32的另一种实施方式中也可以相应地改变。

如图2和图3所示，锁紧元件22、23的接合区域25在耦合状态下位于耦合装置6的内部并位于彼此相对置的耦合元件31、32之间。在此，优选锁紧元件22、23位于上接触位置45和下接触位置46之间。在该区域中，已插接在一起的耦合元件31、32可以具有不同的直径并沿径向隔开。

锁紧槽23设置在耦合元件31、优选为耦合销的圆周上。当耦合元件31具有圆的、特别是圆弧形的轮廓时，锁紧槽23在上述外周上沿切线方向取向。

锁紧杆22以前面所提到的方式由弹簧元件24加载。其可以与弹簧元件24松动地或部分固定地连接。如图3所示，弹簧元件24可以具有实心的或空心的螺栓40，该螺栓垂直于锁紧杆22并借助于弹力松动地贴靠在锁紧杆22上或与其相连接。优选该连接位置与接合区域25相对置。它们可以居中地设置在锁紧杆22上。

在所示出的实施例中，适配器28、29分别具有机体34，其用于容纳和导引锁紧杆22以及可能还有弹簧元件24，以及具有耦合开口32。此外，机体34还在接合位置和锁紧位置上支承锁紧杆22和锁定装置7。

锁紧杆22横向通过机体34***。机体34包括杆导向件35，其接收***的锁紧杆22，并在该示出的实施例中被设计为用于锁紧杆22的滑动导向件。该杆导向件35或滑动导向件例如可以被构造为直的导向槽或被构造为机体34中的长孔。此外，它们可以具有相对于耦合轴线44倾斜的位置和取向，该取向优选在耦合时与***方向或耦合方向相对。杆导向件35到达耦合开口32的区域。其倾斜位置决定了锁紧杆22在锁定和解锁过程中的运动方向。

在机体34中还可以包括用于弹簧元件24的容纳件38，该容纳件例如被构造为圆柱形的孔并同样倾斜地、特别是平行于倾斜的滑动导向件35取向。设置例如弹簧销40和在此在背侧作用的压力弹簧位于容纳件38中。优选居中设置的容纳件38还引导弹簧元件24，特别是弹簧螺栓40。容纳件38在外面通过可固定在机体34上的盖39封闭。

锁紧杆22横向延伸通过机体34并在一侧或两侧从机体34的侧壁伸出。在杆的一端或两端设置止动元件36，用于与将要在下面进行说明的位于保持器19上的止动件41一起作用来操作锁定装置7。为此，止动元件36可以合适的方式构成，优选构造为滑动元件或滚动元件。在该实施例中设置了可自由转动的辊（Rollen）。锁紧杆22居中地设置在机体34上并在此在其轴向方向上被引导。这可以例如通过被拉开的间隔元件37在止动元件36和机体壁之间实现。

供应装置8可以具有多个保持器19，它们例如成对地或以较大的组的形式设置在一个或多个支架18上。保持器19可以具有水平的取向。在每个保持器19上，可以在设定的位置上容纳单个可更换工具部件4或一组这样的工具部件4，并在退耦后被保持。在该示出的实施例中，每个保持器19容纳有两个可更换的工具部件4，特别是夹爪。保持器的数量可以等于或大于单个工具部件4或工具部件4的组的数量。

为了精确定位可更换的工具部件4，每个载体具有一个或多个导向件20，它们可以形状配合地与前面所述的导向元件33一起在相应的可更换的工具部件4上起作用。导向件20可以是多部件的。例如，导向件20可以具有直槽，该直槽在顶部具有基座形的（sockelartig）、成阶梯状的槽壁。通过这些基座，可以在后面的槽区域中设置横向伸出的平行并沿着槽取向且朝向槽中心突出的导向板26，该导向板只延伸经过槽长度的一部分并侧向嵌接在位于板状或套环状的以及构型的导向元件33上槽口中。导向件20在槽的端部上还可以具有轴向伸出的导向销或锁销，其与位于导向元件33的前端部上的相应的凹部共同起作用。

另外，导向件20可以具有保险装置21，用以防止所容纳的工具部件4的意外脱离。该保险装置21可以在耦合和退耦时由工具部件5自动操作。例如，其可以作为弹簧加载的止动板设置在开放的槽端部上，该止动板截止地连接在上述侧向导向板26上。该保险装置21可以在提供工具时由止动元件36或其他工具组件向下压，并由此解开导向元件20、33的接合。

为了实现退耦，将多部件工具2与彼此移动分开的适配器28、29和已耦合的工具部件4从上面投送到保持器19上，在此，可以使与该宽度相适应的工具部件4沉入导向件20的槽中或从外面相对于槽端部被定位。在沉入过程中，导向元件33被贴靠地置于相应导向槽的两侧的槽壁基座上。然后操作驱动器27并使适配器28、29与工具部件4彼此接近。由此，一方面使平行于运动方向的导向元件20、33进入向上和向下的有效的形状配合的接合，在此，移动路径可以通过前面的导向销加以限制。之前被压下的保险装置21将允许这种导向接合。保险装置21可以在上部具有槽的形状，止动元件36可在其上沿其滑动，并在内部的槽端部上可能被稍稍抬起。

在保持器19上设置一个或多个前面所述的止动件41。这些止动件被构造为月牙板状的，并由例如两个平行的且在两侧设有导向件20的槽的直立壁42组成，其端面大约处于与侧向伸出的导向板26的端部相同的高度上。壁42可以具有基本上为矩形或梯形的形状，并在上部的角部区域内具有倾斜面

43。相对置地，保持器19可以具有共有的、两侧的止动件41。

在适配器28、29进行回缩运动时，止动元件36撞在壁42的端面上。通过持续的进给运动和回缩运动，相应的机体34将相对于保持在止动位置上的锁紧杆22进一步运动，从而使相应的弹簧元件24张紧，并使锁紧杆22借助于杆导向件35脱离接合位置25并向回运动。在此，止动元件36可以相应于其倾斜位置沿着所对应的壁42向上运动。在进给运动和回缩运动结束时，锁定装置7被解开并且耦合装置6被释放，在此，相应的可更换工具部件4被形状配合地导引到保持器19上并保持。然后，可以沿着耦合方向44将工具部件或基础部件5从一个或多个可移动工具部件4中抽出、特别是提起并退耦。一旦止动元件36与止动件41脱离接合，已放松的弹簧元件24将再次使相应的锁紧杆22运动返回到起始位置。已退耦的工具部件4将由保险装置21和导向件20以设定的位置和取向固定在保持器19上。

为了实现耦合，具有相应定位的适配器28、29的工具部件或基础部件5沿耦合方向44驶近一个或多个等待的工具部件4，在此，耦合元件31、32进行接合。相应的锁紧杆22通过耦合元件31、32的圆锥形状和/或止动件41上的倾斜面43来克服弹簧力，直至其在耦合部件30、31、32的止动位置上咬合在锁紧槽23中并关闭锁定装置7。在耦合过程中，还可以再次压下保险装置21，从而随后在适配器28、29移动分开时使已耦合的工具部件4与导向件20脱离接合。然后，操作装置9可以将工具2从保持器19上移开。

工具2的驱动器27可以配有传感装置，用于探测路径和/或负荷并由此对耦合和退耦以及正确的功能运行进行监控。在这里特别是可以由导向件20在进给运动或在一个或多个适配器28、29的相对运动和行进运动时提供可检测的机械阻力。优选也可以将构型在顶部的保险装置21作为阻力来检测。只有当确定了这样的机械阻力位于进给路径的预设地点上以及处于预设的大小时，才存在正确的功能。保险装置21的槽的形状在抽出运动时也是可检测和有效的。通过这样的阻力，还可以检测锁定装置7的正确功能以及特别是锁紧杆22和一个或多个制动元件36的功能正确的位置。

此外，为了实现耦合和退耦，可以使用前面所述的触觉机器人的传感装置17。利用该传感装置同样可以检测负荷并在必要时关于相应的机器人位置来设置。由此不仅可以检测已耦合的工具部件4及其止动件对载体19的导向件20的接近，而且还可以检测耦合元件31、32在耦合时的正确的耦合接合。此外，触觉机器人9还有利于对其它的工具性能以及由此实现的过程进行检测。

图1示出了触觉机器人9的一种优选的实施方式。这种触觉机器人具有多个、例如七个力控制或力调节的机器人轴Ⅰ-Ⅶ以及用于检测对应的和起作用的负荷的传感装置17。机器人9也可以具有至少一个柔性的机器人轴Ⅰ-Ⅶ，其具有柔性调节装置，特别是纯粹的力调节装置或位置调节装置和力调节装置的组合。为此机器人9具有相应设计的机器人控制装置（未示出）。

所示出的机器人被设计为具有旋转轴Ⅰ-Ⅶ的曲臂机器人。这些轴各自具有转动轴承和在此对应的可控或可调节的驱动器以及传感装置17。此外，机器人轴Ⅰ-Ⅶ还可以具有可控或可切换的制动器。

机器人9具有多个通过上述机器人轴Ⅰ-Ⅶ彼此铰接连接的节肢12、13、14、15。这些节肢例如是基座节肢15，两个中间节肢13、14和具有从动转动轴16的端部节肢12，该转动轴16同时构成了最后的机器人轴Ⅶ。各个节肢13、14可以是多部分的并且是可运动的，特别是可围绕纵轴或机器人轴Ⅲ、Ⅴ转动。机器人轴Ⅰ-Ⅶ及其轴驱动器、特别是转动驱动器以及传感装置17与机器人控制器相连接。机器人节肢12、13、14、15可以是中空的并在内部容纳用于例如电流、信号流、流体等工作介质的线路，这些线路从端部节肢12上出来并连接在工具部件5上或连接在可能在中间连接的更换耦合装置48上。

上述对机器人轴Ⅰ-Ⅶ的力控制或力调节涉及向外在端部节肢12的从动元件上的作用以及作用于那里的反应力和反应力矩。在机器人内部会在转动轴或轴驱动器上发生转矩控制或转矩调节。为此，传感装置17例如在所述的轴Ⅰ-Ⅶ上具有合适的传感器，其除了起作用的负荷之外还能够检测转动运动和转动位置。

借助于传感装置17，可以通过机器人控制装置实现以上所述的柔性控制。由此，一方面触觉机器人9可以有弹性地和可避让地保持和引导工具2，在此，例如可以避免与人员发生碰撞以及特别是意外事故。这种特性也可用于手动地示教和编程，其优点在于能够实现快速、简单的编程、调试以及与不同的工具和由此要实现的流程和作业的可匹配性。此外，通过传感装置17的负荷检测，还可以支持并简化搜索和寻找工作位置以及耦合位置。另外，还可以检测在节肢12、13、14、15的相对位置中的角度误差并根据需要进行校正。

传感装置17还可用于检查工具2的形状稳定性和可操作性。例如，机器人9可以使工具2与待检查的元件、特别是可更换的工具部件4在位置已知的参考点上轻微碰触接触，在此，借助于传感装置17来监控机器人运动和机器人位置并检测碰触接触。在此柔性控制防止会造成危害的碰撞并在超过预设的负载阈值时停止机器人运动。通过比较机器人在检测到碰触接触时的额定位置和实际位置，可以确定工具2是否完好或损坏，特别是工具（2）的已编程的工具中心点（TCP）是否仍然位于其设定的位置上。

此外，还可以将机器人9设计为轻型机器人并由轻质材料制成，例如轻金属和合成材料。轻型机器人还具有较小的尺寸和较低的重量。这种可操作重量例如约为30公斤的轻型机器人可以是可移动的，并且可以以手动方式从一个使用地运送到另一个使用地。对于这样的触觉机器人以及尤其是轻型机器人，以上所述的多部件工具2和具有较低工具重量的工具更换***1的结构是特别有利的。

可以通过各种不同的方式实现所示出和所描述的实施方式的变形。适配器28、29的数量是可以变化的。一个或多个适配器28、29可以相对位置固定地设置在工具部件5上。替代地还可以省略适配器28、29，在此，所述一个或多个可更换的工具部件4直接耦合在具有相应构成的耦合装置6和锁定装置7的其他工具部件或基础部件5上。前面所述的机体34连同各个组件一起可以设置在工具部件或基础部件5上。

在取消或者固定设置所述一个或多个适配器28、29时，前面所述的沿导向件20的进给运动也可替代地通过操作装置9的相应运动实现。在这里，触觉机器人9的设计方案是特别有利的。

此外，可以在工具部件或基础部件5上只耦合或退耦一个单独的可更换工具部件4。为此，保持器19具有相应的实施方式。替代地，工具部件4可以其他的方式构成并具有其他的功能。例如，工具部件4可以柱形地设置并构成压模或印模（Druck-oder

）等。此外，可更换工具部件4可以具有多个耦合元件31或32和多个耦合位置。例如在较大的工具部件4中可能是这种情况。此外，可更换的工具部件4还可以具有自身的可动性以及可驱动和可控制的附加轴。例如，其可以具有一个或多个辊（例如折叠辊）、喷嘴、夹持或夹紧元件等。在所示出的实施方式中，平行夹钳与其夹爪4一起通过驱动器27被夹紧和打开。替代地这也可以其他的方式实现。

Claims (20)

1.一种多部件工具（2），特别是夹持工具，具有工具部件（5）、特别是基础部件，以及可更换工具部件（4）、特别是夹爪，其中，所述工具（2）具有耦合装置（6）和锁定装置（7），所述耦合装置（6）具有耦合元件（30，31，32），所述锁定装置（7）具有用于已耦合的所述工具部件（4，5）的形状配合的锁紧元件（22，23），其特征在于，将其中一个锁紧元件（22）设计为锁紧杆，而将另一个锁紧元件（23）设计为锁紧槽。

2.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述锁紧元件（22，23）至少在两侧的接合区域（25）中具有相互匹配的圆形的、特别是环形的横截面形状。

3.如权利要求1或2所述的工具，其特征在于，所述锁紧杆（22）可垂直于其纵轴线运动，特别是滑动。

4.如权利要求1至3中任一项所述的工具，其特征在于，所述耦合装置（6）在所述工具部件（4，5）上具有多个形状配合并定义耦合位置的耦合元件（30，31，32），特别是耦合销（31）和耦合开口（32）。

5.如前面任一项权利要求所述的工具，其特征在于，与弹簧元件（24）相连接的所述锁紧杆（22）设置在所述耦合元件（31，32）之间的锁紧位置上，所述锁紧槽（23）被设置在圆形的、特别是榫状的耦合元件（31）上。

6.如前面任一项权利要求所述的工具，其特征在于，所述锁紧杆（22）可以在杆导向件（35）上被可移动地导引，该杆导向件（35）相对于耦合轴线（44）斜向倾斜并在耦合时与耦合方向相反地取向。

7.如前面任一项权利要求所述的工具，其特征在于，所述锁紧杆（22）以及所述耦合开口（32）配属于所述基础部件（5），而所述锁紧槽（23）以及所述耦合销（31）配属于可更换的工具部件（4），其中，所述锁紧元件（31，32）设置在该耦合销（31）和该耦合开口（32）的两个间隔开的接触位置（45，46）之间。

8.如前面任一项权利要求所述的工具，其特征在于，所述基础部件（5）具有可移动适配器（28，29）和用于可更换工具部件（4）的驱动器（27），其中，该驱动器（27）具有用于检测所述适配器（28，29）的运动和/或负荷的传感装置。

9.如前面任一项权利要求所述的工具，其特征在于，所述基础部件（5）的一个适配器（28，29）具有带有杆导向件（35）的机体（34），特别是用于所述锁紧杆（22）并具有用于弹簧元件（24）的容纳件（38）的滑动导向件，其中，所述锁紧杆（22）在所述机体（34）上沿其轴向方向被保持和导引。

10.如前面任一项权利要求所述的工具，其特征在于，所述锁紧杆（22）在一侧或两侧突出越过所述适配器（28，29）的机体（34），其中，所述锁紧杆（22）在一个或两个突出的端部上具有优选包括安装在前的间隔元件（37）的止动元件（36）、特别是滑动元件或滚动元件。

11.如前面任一项权利要求所述的工具，其特征在于，所述工具（2）具有可与操作装置（6）、特别是机器人相连接的工具部件（5），特别是基础部件（5），和一个或多个可更换的工具部件（4）。

12.如前面任一项权利要求所述的工具，其特征在于，所述工具部件（4，5）可以形状配合地且无间隙地耦合和锁定。

13.如前面任一项权利要求所述的工具，其特征在于，该工具（2）具有基础部件（5）和一个单独的或多个、特别是两个或三个可更换的工具部件（4），其中，优选将所述工具（2）构造为具有两个、三个或多个平行的可更换夹爪（4）的平行夹钳。

14.一种工具更换***，具有多部件工具（2）和用于可更换的工具部件（4）的供应装置（8），其中，为了待耦合的工具部件（4，5）设置具有形状配合的、可弹簧加载的锁定装置（7）的耦合装置（6），其特征在于，所述工具（2）构成为如权利要求1到13中任一项所述的工具。

15.如权利要求14所述的工具更换***，其特征在于，在所述供应装置（8）上设置用于可更换的工具部件（4）的保持器（19）和用于操作锁紧杆（22）的止动件（41）。

16.如权利要求14或15所述的工具更换***，其特征在于，所述保持器（19）具有用于可更换的工具部件（4）的导向件（20）和保险装置（21）。

17.如权利要求14至16中任一项所述的工具更换***，其特征在于，将所述供应装置（8）设计为储藏室，该储藏室具有多个用于不同的可更换的工具部件（4）的保持器（19）。

18.一种工作装置，具有多轴的、可编程的机器人（6）和工具更换***（1），其特征在于，所述工具更换***（1）构成为如权利要求14到17中任一项所述的工具更换***。

19.如权利要求18所述的工作装置，其特征在于，所述机器人（6）被设计为触觉机器人，其具有一个或多个力控制或力调节的机器人轴（Ⅰ-Ⅶ）和用于检测作用的负荷的对应的传感装置（17）。

20.如权利要求18或19所述的工作装置，其特征在于，所述机器人（6）具有至少一个柔性轴（Ⅰ-Ⅶ）和柔性控制装置，特别是纯力控制装置或由位置调节装置和力调节装置的组合。

Images