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CN111201116A - 快速的机械臂工具更换器 - Google Patents

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CN111201116A
CN111201116A CN201880059515.5A CN201880059515A CN111201116A CN 111201116 A CN111201116 A CN 111201116A CN 201880059515 A CN201880059515 A CN 201880059515A CN 111201116 A CN111201116 A CN 111201116A
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Abstract

本发明公开了一种包括第一部分(10a)和第二部分(10b)的工具保持器(10),其中楔形锁定机构部分地布置在第一部分(10a)的第一表面上,能够操作地接合到布置在第二部分(10b)的第二表面上的楔形锁定机构的其它部分。

Description

快速的机械臂工具更换器
技术领域
本发明涉及一种工具保持器,其能够在一端附接到机械臂,其中工具保持器布置有构成锁定机构的楔形元件。
背景技术
工业机器人广泛应用于不同行业。计算机科学、人工智能和传感器技术的最新发展为机器人技术开辟了新领域。一些机器人专门用于执行特殊的自主任务,例如涂漆汽车。其它的则是更通用的类型,能够在机器人的各个操作阶段根据特定需要和应用或特定任务来更换各种工具。一般而言,机器人系统包括运行软件的计算机系统,该软件配置、操纵和启动接纳不同可更换工具的操纵器的操作。通常使用连接到操纵器的在空间中具有一定程度的运动自由度的臂。操纵器可以是控制与操纵器相连的工具和传感器并与之交互的高级仪器。
在本发明的上下文中,在以下公开内容中将简单的和复杂的操纵器以及可以与机械臂连接和/或从机械臂断开连接的简单工具描述为“工具”。而且,本文所定义的机械臂与“工具”之间的连接是经由工具保持器提供将工具快速锁定到机械臂和/或从机械臂分别解锁工具的手段。
机器人可以配置为自动更换工具。例如,各个工具可以位于机器人旁边定位的托盘中。机械臂可配置为将机械臂移动到空的容器上方并释放所附接的工具,而后将机械臂移动到包括要使用的下一工具的下一容器上方,并且将下一工具附接到机械臂,等等。
如果机械臂意外撞人,则机械臂的运动可能对人体有害。因此,工业机器人通常位于围栏内,以防止人进入机械臂涉猎的范围之内。因此,除了例如经由位于围栏外部的连接的计算机终端之外,人不能干预机器人的操作或与机器人的操作进行交互。
例如,Universal Robots公司正在开发不需要位于栅栏后面的协作机器人。如果机械臂意外撞到人体或任何其它障碍物,则机械臂中的传感器将检测到该事件,并且机械臂的运动将自动停止。当一个或多个障碍物被移除时,机器人可以自动恢复工作。在这样的工作环境中,当例如选择和改变相应工具、和/或启动或修改计算机中的对应程序时,人可以参与其中或与机器人处于协作关系,所述计算机控制机器人的动作和运动以及相应工具的使用。以这种方式,操作员可以根据操作期间遇到的相应需求或不可预见的问题来交互地干预机器人的操作,人操作员可以熟练地发现所述相应需求或不可预见的问题,等等。在某些情况下,这种能力可以扩大工业机器人的使用领域和/或机器人的操作技能。然而,更明显的,协作机器人可以配置为以自动方式操作而不会受到人的干预。
当使用机器人时,相对于工件定位工具的精度是一个挑战。机械臂的运动以及工件相对于机械臂的定位都有公差,如果最终工作结果的公差要求很高,则可能需要机械臂的运动以及工件相对于机械臂的定位非常精确。就处理工具而言可能会出现相同的问题。工具保持器的设计需要适配于工具的一部分,工具保持器可以围绕工具的所述一部分抓握,并在该工具的操作期间进一步保持稳定。在工具与工具保持器之间的联接接口上的应变可以根据机械臂如何移动工具在不同的方向上变化。这也会根据工具和工件之间的操作连接如何起作用。例如,钻孔主要提供竖直方向上的应变,而铣削、修整或切割操作等等将提供在几乎所有垂直方向和/或相对于工具轴线的任何方位上的应变。如果操作期间未将工具牢固地固定到工具保持器和机械臂,则可能会降低工具操作的准确性。
在现有技术中,存在试图模仿人手的工具保持器设计的示例。人造手的有益方面是具有这样的能力:当例如将工具保持器移动到手可以围绕工具抓握的位置时从手接收反馈。不需要非常精确地定位手,因为在握住工具时来自手的反馈将帮助机器人将手引导到正确的位置和最终的最佳握持位置。但是,人造手可能不够坚固,无法承受在人造手表面和工具之间的接口中引起的应变。像人一样的人造手的复杂性可能非常高,且因此制作人造手的成本很高,这使得难以将人造手应用于机器人的任何常规应用中。通常为非常特殊类型的使用和操作保留人造手。
关于协作机器人中使用的工具保持器的另一挑战是,由人以及一装置或若干装置的组件执行更换工具的操作,所述一装置或若干装置的组件提供由机器人控制的工具保持器的锁定和解锁功能。这意味着人手、以及机器人或机械臂本身中的机械和/或电子装置或液压构型应能够执行将工具连接到工具保持器和/或从工具保持器释放工具的操作。
US 4636135 A公开了一种工业机器人的用于抓握、保持和更换工具的工具保持器B,该工具保持器B适于固定至机械臂的旋转腕关节(5)。工具保持器B包括能够固定到机械臂的腕关节(5)的上游部分C和能够固定到工具的下游部分D。下游部分D包括终止于球形部分的向外突伸的臂,该臂插入到上游部分C的适配柱形部分中,该适配柱形部分包括适配以抓握球形部分的装置。液压驱动的致动器可以启动抓握过程。停止或换向液压驱动的致动器可以释放抓握过程。由此,可以通过启动/去除启动锁定/解锁装置来从机械臂锁定或解锁工具。
就协作机器人工具保持器设计而言的挑战在于,应该让工具的锁定和解锁操作容易且轻松。人和人手在锁上施加力应该轻松,而锁应能承受使用工具时所附接的工具的任何摆动。而且,能承受摆动的牢固抓握不应该在锁定时在一定幅度上卡住锁,并且因此对解锁,即,对使工具与机械臂分离,造成困难。因此,无论对机器人进行任何类型的操作,工具保持器都应该能够轻松进行锁定和解锁操作,且同时能够围绕工具牢固地抓握,以防止当锁定时围绕由工具保持器保持的工具的机械臂发生任何类型的摆动。
诸如钻机等的手持式电动工具与现有技术中已知的多种不同的可更换工具一起使用。在本发明的范围内,可以将与应用于根据本发明的机械臂的工具保持器相同的设计原理用于手持式钻机或任何其它类型的电动手持式设备。
应用于根据本发明的机械臂的工具保持器的相同设计原理可在任何类型的机器中使用,其中,一物件被相同物件或多个不同物件中的任何其它物件替换。
因此,需要一种改进的工具保持器。
发明内容
本发明的一个目的是提供现有技术的替代方案。
特别地,可见看出作为本发明的目的提供一种工具保持器,该工具保持器通过工具保持器的两个部分之间的接口来快速且轻松地更换工具保持器所保持的工具,通过布置在所述两个部分之间的楔形元件的构型来锁定/解锁工具保持器的所述两个部分。
本发明的一方面在于提供一种工具保持器,其包括第一部分和第二部分,第一部分和第二部分具有面向彼此的表面,
其中分别在第一部分和第二部分上的互补楔形元件被配置为被接合并用作可释放的锁定机构。
因此,本发明的第一方面旨在通过提供一种包括第一部分和第二部分的工具保持器来实现上述目的和其它目的,能够通过由第一部分上的第一表面可操作地面向第二部分上的第二表面而构成的接口连接和分离第一部分和第二部分,
其中楔形元件从第一表面向外突伸,并且
其中布置在第二表面上的楔形凹槽适配以当可操作地接合第一表面和第二表面时接纳在第一表面上的突伸楔形元件,
在第一表面上的突伸元件的纵向长度等于第一表面的至少一个宽度,并且
在第二表面上的凹槽的对应纵向长度适配于与在第一表面上的突伸元件的纵向长度,并且第二表面上的对应适配长度还等于第二表面的至少一个宽度,
在第一表面上的突伸元件的纵向侧表面向内倾斜并且适配于在第二表面上的凹槽的对应向内倾斜的纵向侧表面。
本发明的各个方面可以各自与任何其它方面结合。参考下文描述的实施方式,本发明的这些和其它方面将变得清楚并得到阐明。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述根据本发明的工具保持器。附图示出本发明的实施方式的示例且不应被解释为限制落入所附权利要求书的范围内的其它可能的实施方式。
图1示出本发明的实施方式的示例。
图2a示出本发明的实施方式的示例的第一部分。
图2b示出本发明的实施方式的示例的第二部分。
图3示出本发明的实施方式的示例的各个部分的组件。
图4示出本发明的实施方式的示例的更多细节。
具体实施方式
尽管已经结合特定实施方式描述了本发明,但是不应以任何方式将其解释为受限于所呈现的示例。本发明的范围由所附的权利要求书阐明。在权利要求的上下文中,术语“包括”或“包含”不排除其它可能的元件或步骤。提及诸如“一个”或“一种”等的引用不应被解释为排除复数情况。权利要求中关于附图中指示的元件的参考标记的使用也不应被解释为限制本发明的范围。而且,可以有利地组合不同权利要求中提到的各个特征,并且在不同权利要求中提及这些特征并不排除特征的组合是不可能和有利的。
经由机械臂控制的工具的相应操作通常需要如现有技术中已知的那样供应电功率和/或液压流体和/或压缩空气等,以便能够操作工具。通常,这是经由机器人和机械臂提供的,其中在计算机中运行(执行)以控制机械臂运动的程序可以另外配置为调节电流、液压流体和压缩空气等的流量,从而控制工具本身的操作方面。
在图3中描绘了根据本发明的工具保持器10的示例,工具保持器10包括第一部分10a和第二部分10b,由第一部分10a的第一表面面向第二部分10b的第二表面构成的接口将第一部分10a和第二部分10b锁定在一起。第一部分10a可以例如连接到机械臂,而第二部分10b可以连接到工具,且反之亦然。
图2a示出第一部分10a的实施方式的示例的细节,而图2b示出第二部分10b的实施方式的示例的细节。
电力、液压流体、压缩空气等的供应是以适配于相应工具的不同应用的不同形式传递能量的方式。例如,电功率可用于使电动机转动。所输送的电功率的量可以调节转速、和/或增加电动机的转矩等。这同样适用于其它类型的能源。在下面的描述中,术语给工具“供应的能量”指上面讨论的不同类型的能源的非限制性示例。
图1示出包括根据本发明的工具保持器10的机械臂11的示例。工具保持器位于机械臂的远端和工具本身之间。
供应的能量的任何传输都可以经过工具保持器10,和/或经由管道和/或电缆(未显示)绕过工具保持器10。当工具经由工具保持器10附接到机械臂时,快速锁定/解锁构型可以使连接相应管道和电缆等快速且轻松。
图1所示的工具保持器10包括两个部分,图2a所示的第一部分10a和图2b所示的第二部分10b。图2a和2b中的图示一起观察时描绘当第一部分和第二部分彼此解锁并分离时的工具保持器10。图3示出第一部分10a和第二部分10b在锁定位置中接合在一起的情况。
参考图2a,第一部分10a例如布置有位于第一部分10a的主体的侧表面上的开口12,该开口可以配置为入口。入口12可以接收诸如液压流体或压缩空气、水等的流体。入口12可以经由第一部分10a的主体内部的通道与第一部分10a的第一表面(例如,底表面)上的出口13连通。
参考图2b,第二部分10b例如布置有位于第二部分10b的主体的第二表面(例如,顶表面)上的开口16,该开口可以配置为入口。入口16可以接收诸如液压流体或压缩空气、水等的流体。入口16可以经由第二部分10b的主体内部的通道与位于第二部分10b的侧表面上的出口19连通。
当将两个部分10a和10b接合在一起时,如图3所示,第一部分10a的第一表面上的出口13将定向在第二部分10b的第二表面上的入口16上方。由此,从第一部分10a的主体的侧表面上的入口12到第二部分10b的主体的侧表面上的出口19建立开放的流体路径。
如果例如第一部分10a连接到机械臂11,则可以将管件从机器人连接到入口12。
如果例如第二部分10b连接到需要液压流体进行操作的工具,则可将管件连接到出口19,而后连接到已经连接到第二部分10b的工具。
将机器人配置为供应例如液压流体的一个原因是,机器人可以配置为控制从机器人到工具的液压流体流。然后可以打开或关闭流体、可以控制流体流的流速、可以控制流体的体积等。
参考图2a,开口14a可以配置为接收例如相反极性的电功率信号线。这些线被引导穿过第一部分10a的主体到布置有电触头14的相反侧。
参考图2b,电接触销17位于第二部分10b的主体中的适配位置上。接触销17连接到第二部分的主体内部的电信号线,电信号线可以连接到已经连接到第二部分10b的工具(未示出)。当第一部分10a和第二部分10b接合在一起时,在第一部分上的接触点14a与连接到第二部分10b的工具之间建立电连接,例如电源连接。
在图2a所示的实施方式的示例中,楔形物体或元件沿着第一表面的对角线从第一部分10a的第一表面向外突伸。沿第二部分10b的第二表面上的对角线布置有在第二部分10b的第二表面中(上)的、适配互补的、楔形的、向内突伸的凹槽或元件。
楔形元件跨越第一和第二表面的整个对角线布置。楔形元件还布置成在楔形构型的两端被切断。因此,由于楔形元件造成在突伸楔形物体的一端处具有较小的端面,相比而言楔形物体的相反端具有较大端面。对应地,在第二部分10b上,凹槽的一端具有较窄的开口,而楔形凹槽的另一端具有较宽的开口。
在第一部分10a的第一表面上的突伸楔形物体的纵向方向上的侧面向内倾斜。
就布置在第二部分10b上的第二表面中(上)的凹槽制造对应构型。凹槽的侧面倾斜的量与第一部分10a上的物体的侧面相同。
因此,当接合工具保持器10的第一部分10a和10b时,第一部分10a的楔形物体以较小的端面插入第二部分10b上的楔形凹槽的较宽的侧部开口中。当完全插入时,第一部分10a可以在第二部分10b的顶部上居中。倾斜表面维持并保持彼此连接的两个部分。
锁定,即将所述两个部分牢固地维持在一起的锁定,是通过弹簧加载的向外突伸的锁定销21实现的,该锁定销21布置在具有较大开口的楔形凹槽的侧面上。当插入第一部分10a时,第一部分10a的突伸物体将与锁定销21接触并且向内推动锁定销,即,锁定销21的弹簧将被压缩。
当第一部分10a完全插入时,锁定销21将位于第一部分10a的主体中的适配孔15下方。然后,与锁定销21接触的弹簧将锁定销向上推入适配孔15中。楔形元件的倾斜侧面和启动的锁定销21将第一部分10a和第二部分10b牢固地保持在一起。然后,可以使用根据本发明的工具保持器10将工具附接到机械臂。
在楔形元件上具有倾斜的侧面的技术效果是,当第一部分10a的物体向内移动到楔形凹槽中时,楔形协作元件的侧面的倾斜将促使这两个元件彼此靠近。当第一部分10a的物体完全插入时,倾斜将使第一部分10a的物体与凹槽的底表面完全接触。
当从工具保持器10的第二部分10b解锁第一部分10a时,在图2b中示出柱形物体20的示例,该柱形物体20在第二部分10b的主体的侧表面上的开放腔内围绕锁定销21。柱形物体20是锁定启动器。当锁定启动器20被向下拉动时,锁定销21从第一部分10b上的适配开口15中被向下拉出。然后,通过将工具保持器的楔形元件与彼此推开,可以将工具保持器的第一部分10a从工具保持器的第二部分10b释放。因此,当使用根据本发明的工具保持器时,接下来可以从机械臂上释放工具。
参考图2b,在第二部分10b的主体的侧面上布置有故障保护按钮18。这是可防止意外地启动锁定启动器的锁定销。例如,如果人的手正在启动该锁定启动器20,则第二只手或手指需要推动故障保护按钮18以能够向下推动锁定启动器20。
例如,也可以利用由机器人控制的液压操作臂来操作锁定启动器20和故障保护按钮20。还可以配置另一机器人来操作锁定启动器20和故障保护按钮18。然后,一个机器人可以辅助另一机器人。
当第一部分10a上的突伸楔形物体在第二部分10b上的楔形凹槽内部时,沿着两个楔形元件的纵向方向的相对运动可能在楔形形式内部使元件更靠近彼此地移动。这可能导致两个元件卡阻,因此在解锁工具保持器时将两个元件与彼此分离可能很困难、或者至少需要一定的力。
如果已知工具保持器的应用、即所附接的工具处于对工具保持器的力较低的环境内,则可能不会发生此问题。然而,如果存在工具保持器卡阻的风险,则图4示出减轻工具保持器卡阻的任何可能性的实施方式的示例。
图4示出第二部分10b的第二表面上的凹槽的倾斜侧表面(周边)22是如何布置有曲率的,该曲率在一侧上形成凸起的侧表面,该凸起的侧表面沿着凹槽的纵向方向与另一侧相反。在图4中,示出多个矢量23,这些矢量垂直于凹槽的侧部之一的凸起的侧表面(周边)22。当具有适配的弯曲侧表面(周边)的物体与凹槽的侧表面完全接触,并且该物体在第二部分10b的第二表面的平面中移动时,该移动被侧表面阻止并且力被传递到第二部分10b的主体中。物体运动的方向可以是多个方向。如果凹槽的侧表面(周边)22是直线,则矢量23将全部平行。
当例如由于物体在凹槽内部的运动不是沿着向量23之一的方向而分解作用在第二部分10b的主体上的力向量时,该力向量的一分量将生成为平行于物体和凹槽之间的侧表面的方向。如果侧面22的曲率是直线,则沿着侧表面方向生成的力分量可将物体移入或移出楔形凹槽。如果物体向内移动到楔形部中,则可能发生卡阻。相反,该力还可能起作用为将物体移出楔形部,这可能导致不稳定的锁定。
如果侧面(周边)22是弯曲的,即凸起的,则如上所述的向量的分解将导致不同大小的向量分量沿着物体与凹槽之间的接口的方向生成。这是由于如图4所示的矢量23将具有不同的方向。从物体作用到接口上并沿矢量23方向作用的力将完全被第二部分10b的主体吸收。如果作用力与矢量23之间存在角度,则将有一些矢量比其它矢量更平行于作用矢量的方向。因此,更平行的矢量指示在侧表面(周边)22的这些部分处,力将沿不同方向传递到第二部分10b的主体。
具有楔形元件的弯曲侧表面(周边)22的技术效果在于,工具保持器将更稳定,即,给工具保持器的摆动和卡阻提供更小的可能性。这样提供的工具保持器设计例如可以更轻松地由人手操作,并且由机器人本身或相邻定位的机器人提供自动锁定/解锁操作。
楔形元件的另一技术效果在于,当连接工具时,工具保持器的第一部分10a相对于第二部分10b的定位无需非常精确。相对于被插入到凹槽的较宽开口中的、第一部分10a上的突伸物体的端表面的较小宽度或大小,在第二部分10b上的凹槽的较宽开口需要较低的精度。而且,楔形元件的倾斜侧表面将第一部分10a朝向第二部分10b引导,且因此在联接或接合操作开始时,第一部分10a和第二部分10b之间的相对高度差需要较低的精度。
根据本发明的实施方式的示例,工具保持器(10)包括第一部分(10a)和第二部分(10b),能够通过由第一部分(10a)上的第一表面可操作地面向第二部分(10b)上的第二表面而构成的接口来连接和分离第一部分和第二部分,
-其中楔形元件从第一表面向外突伸,并且
-其中,布置在第二表面上的楔形凹槽适配以当可操作地接合第一表面和第二表面时接纳在第一表面上的突伸楔形元件,
-在第一表面上的突伸元件的纵向长度等于第一表面的至少一个宽度,并且
-第二表面上的凹槽的对应纵向长度适配于第一表面上的突伸元件的纵向长度,并且第二表面上的对应适配长度还等于第二表面的至少一个宽度,
-在第一表面上的突伸元件的纵向侧表面向内倾斜并且适配于在第二表面上的凹槽的对应向内倾斜的纵向侧表面。
而且,可以切割楔形元件的尖端,从而与在所切割的尖端的相反端中的较大端面相比,限定在一端的较小端表面。
而且,在第二部分(10b)上的第二表面上的互补布置的楔形凹槽可以对应于在第一部分(10a)上的楔形物体的切口被切割。
而且,楔形元件的各个侧表面可以是倾斜的。
而且,楔形元件的侧面中的侧面(周边)22可以是直的。
而且,楔形元件的侧面中的侧面(周边)22可以是弯曲的。
而且,可以在第二表面上的凹槽内部布置弹簧加载的锁定销(21)。
而且,第一部分(10a)上的楔形元件上的锁定开口(15)可适配以当第一部分(10a)和第二部分(10b)接合时接纳锁定销(21)。
而且,在第二部分(10b)的主体的侧表面上布置有故障保护按钮(18),该故障保护按钮适配以防止锁定销(21)从适配的锁定孔(15)未经授权地释放。
而且,至少一个入口(12)可以布置在第一部分(10a)的主体的侧表面上,与第一部分(10a)的第一表面上的出口(13)流体连通。
而且,至少一个入口(16)可以布置在第二部分(10b)的第二表面上,与第二部分(10b)的主体的侧表面上的出口流体连通,
其中,当第一部分(10a)与第二部分(10a)接合时,第一部分(10a)上的出口(13)与第二部分(10b)的第二表面上的入口(16)流体连通。
而且,当第一部分(10a)与第二部分(10b)接合时,第一部分(10a)上的至少一个电连接点(14)可以电连接到第二部分(10b)上的对应的至少一个电连接点(17)。
而且,计算机可以被配置为控制通向工具保持器所附接工具的流体和/或电功率。
而且,工具保持器可适配以连接到手持式钻机。
而且,工具保持器可适配于连接到机器,该机器需要一物件被相同类型的物件或多个不同物件中的任何其它物件替换。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种工具保持器(10),包括第一部分(10a)和第二部分(10b),通过由第一部分(10a)上的第一表面可操作地面向第二部分(10b)上的第二表面而构成的接口能够连接和分离第一部分和第二部分,
-其中楔形元件从第一表面向外突伸,以及
-其中布置在第二表面上的楔形凹槽适配以当可操作地接合第一表面和第二表面时接纳第一表面上的突伸楔形元件,
-在第一表面上的突伸元件的纵向长度等于第一表面的至少一个宽度,并且
-在第二表面上的凹槽的对应纵向长度适配于在第一表面上的突伸元件的纵向长度,并且在第二表面上的对应适配长度还等于第二表面的至少一个宽度,
-在第一表面上的突伸元件的纵向侧表面向内倾斜并且适配于在第二表面上的凹槽的对应倾斜的纵向侧表面,
-其中,在第一部分(10a)上的第一表面上的突伸元件的倾斜侧表面沿着曲线(22)延伸,并且在第二部分(10b)上的第二表面上的凹槽的倾斜表面沿着对应的曲线(22)延伸。。
2.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,在第一部分(10a)上的第一表面上的突伸元件的倾斜侧表面沿着直线(22)延伸,并且在第二部分(10b)上的第二表面上的凹槽的倾斜侧表面沿着对应的直线(22)延伸。
3.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,在第二部分(10b)上的第二表面上的楔形凹槽在第二部分(10b)的主体的侧表面上布置有位于凹槽的第一端中的较小的第一开口,并且
比第一开口更宽的第二开口在第二主体(10b)的侧表面上被布置在第二部分(10b)的第二表面上的楔形凹槽的相反定位的第二端中。
4.根据权利要求4所述的工具保持器,其中,在第一部分(10a)的第一侧上的突伸楔形元件适配于在第二部分(10b)的第二表面上的楔形凹槽的第一开口和相应第二开口的尺寸。
5.根据权利要求4所述的工具保持器,其中,弹簧加载的锁定销(21)在与楔形凹槽的第二更宽开口相邻的区域中布置在第二部分(10b)上的第二表面上的凹槽内部。
6.根据权利要求4和5所述的工具保持器,其中,第一部分(10a)上的突伸元件上的锁定开口(15)适配以当第一部分(10a)和第二部分(10b)在锁定位置接合时接纳锁定销(21)。
7.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,故障保护按钮(18)布置在第二部分(10b)的主体的侧表面上,适配以防止锁定销(21)从适配锁定孔(15)未经授权地释放。
8.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,至少一个入口(12)布置在第一部分(10a)的主体的侧表面上,与第一部分(10a)的第一表面上的出口(13)流体连通。
9.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,至少一个入口(16)布置在第二部分(10b)的第二表面上,与第二部分(10b)的主体的侧面上的出口流体连通,
其中,当第一部分(10a)与第二部分(10b)接合时,第一部分(10a)上的出口(13)与第二部分(10b)的第二表面上的入口(16)流体连通。
10.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,当第一部分(10a)与第二部分(10b)在锁定位置接合时,第一部分(10a)上的至少一个电连接点(14)电连接到第二部分(10b)上的对应的至少一个电连接点(17)。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的工具保持器,其中,计算机被配置为控制通向工具保持器所附接的工具的流体和/或电功率。
12.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,工具保持器(10)适配于连接到手持式钻机。
13.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,工具保持器适配以能够连接到机器,所述机器需要替换能够被工具保持器保持的物件。

Claims (14)

1.一种工具保持器(10),包括第一部分(10a)和第二部分(10b),通过由第一部分(10a)上的第一表面可操作地面向第二部分(10b)上的第二表面而构成的接口能够连接和分离第一部分和第二部分,
-其中楔形元件从第一表面向外突伸,以及
-其中布置在第二表面上的楔形凹槽适配以当可操作地接合第一表面和第二表面时接纳第一表面上的突伸楔形元件,
-在第一表面上的突伸元件的纵向长度等于第一表面的至少一个宽度,并且
-在第二表面上的凹槽的对应纵向长度适配于在第一表面上的突伸元件的纵向长度,并且在第二表面上的对应适配长度还等于第二表面的至少一个宽度,
-在第一表面上的突伸元件的纵向侧表面向内倾斜并且适配于在第二表面上的凹槽的对应倾斜的纵向侧表面。
2.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,在第一部分(10a)上的第一表面上的突伸元件的倾斜侧表面沿着直线(22)延伸,并且在第二部分(10b)上的第二表面上的凹槽的倾斜侧表面沿着对应的直线(22)延伸。
3.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,在第一部分(10a)上的第一表面上的突伸元件的倾斜侧表面沿着曲线(22)延伸,并且在第二部分(10b)上的第二表面上的凹槽的倾斜表面沿着对应的曲线(22)延伸。
4.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,在第二部分(10b)上的第二表面上的楔形凹槽在第二部分(10b)的主体的侧表面上布置有位于凹槽的第一端中的较小的第一开口,并且
比第一开口更宽的第二开口在第二主体(10b)的侧表面上被布置在第二部分(10b)的第二表面上的楔形凹槽的相反定位的第二端中。
5.根据权利要求4所述的工具保持器,其中,在第一部分(10a)的第一侧上的突伸楔形元件适配于在第二部分(10b)的第二表面上的楔形凹槽的第一开口和相应第二开口的尺寸。
6.根据权利要求4所述的工具保持器,其中,弹簧加载的锁定销(21)在与楔形凹槽的第二更宽开口相邻的区域中布置在第二部分(10b)上的第二表面上的凹槽内部。
7.根据权利要求4和5所述的工具保持器,其中,第一部分(10a)上的突伸元件上的锁定开口(15)适配以当第一部分(10a)和第二部分(10b)在锁定位置接合时接纳锁定销(21)。
8.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,故障保护按钮(18)布置在第二部分(10b)的主体的侧表面上,适配以防止锁定销(21)从适配锁定孔(15)未经授权地释放。
9.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,至少一个入口(12)布置在第一部分(10a)的主体的侧表面上,与第一部分(10a)的第一表面上的出口(13)流体连通。
10.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,至少一个入口(16)布置在第二部分(10b)的第二表面上,与第二部分(10b)的主体的侧面上的出口流体连通,
其中,当第一部分(10a)与第二部分(10b)接合时,第一部分(10a)上的出口(13)与第二部分(10b)的第二表面上的入口(16)流体连通。
11.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,当第一部分(10a)与第二部分(10b)在锁定位置接合时,第一部分(10a)上的至少一个电连接点(14)电连接到第二部分(10b)上的对应的至少一个电连接点(17)。
12.根据权利要求1-5中任一项所述的工具保持器,其中,计算机被配置为控制通向工具保持器所附接的工具的流体和/或电功率。
13.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,工具保持器(10)适配于连接到手持式钻机。
14.根据权利要求1所述的工具保持器,其中,工具保持器适配以能够连接到机器,所述机器需要替换能够被工具保持器保持的物件。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4190515A1 (en) 2021-12-06 2023-06-07 Chieftek Precision Co., Ltd. Robotic tool changer system and method for performing tool change with robotic tool changer system
CN116277125A (zh) * 2023-02-14 2023-06-23 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 机械臂段间连接装置及具有其的手术机械臂和手术机器人

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017009319C5 (de) * 2017-10-09 2023-08-03 Günther Zimmer Adaptersystem zur Anbindung des letzten Gliedes einer kinematischen Kette an eine Handhabungsvorrichtung
EP3890643A2 (en) 2018-12-04 2021-10-13 Mako Surgical Corporation Mounting system with sterile barrier assembly for use in coupling surgical components
DK180331B1 (en) 2019-06-12 2020-11-26 Triplea Robotics Aps Tool changer
CN110216679B (zh) * 2019-06-28 2020-07-10 北京猎户星空科技有限公司 一种机械臂解锁方法及装置
CN110576442B (zh) * 2019-09-11 2021-12-14 西安精雕软件科技有限公司 一种降低机器人示教难度的托盘抓取装置及其操作方法
CN110861117B (zh) * 2019-10-24 2024-01-19 石泉县博达盛昌新型材料制造有限公司 一种用于生产线的工业机械手臂
CN110919681B (zh) * 2019-12-23 2023-09-22 南华大学 机器人末端工具快速接换装置及接换方法
US20210379770A1 (en) * 2020-06-09 2021-12-09 Christian Academy of Knoxville Attachment system for robotics and power tools
CN111958579B (zh) * 2020-09-01 2022-04-01 亿嘉和科技股份有限公司 一种机器人末端对接机构
US11440203B2 (en) * 2020-09-04 2022-09-13 Toyota Research Institute, Inc. Robotic tool changers and methods of use
IT202100018248A1 (it) * 2021-07-12 2023-01-12 Fedegari Autoclavi Dispositivo di accoppiamento automatizzato
CN113753564A (zh) * 2021-09-02 2021-12-07 湖北楚大智能装备有限公司 一种玻璃瓶夹具及夹取装置
US12048999B2 (en) 2021-12-06 2024-07-30 Chieftek Precision Co., Ltd. Method for performing tool change with robot arm
IT202100031244A1 (it) 2021-12-14 2023-06-14 Gimatic S R L Cambia utensile per robot e relativo metodo
US20230373081A1 (en) * 2022-05-18 2023-11-23 Delaware Capital Formation, Inc. Robot Mounting Base
US12533281B2 (en) * 2023-03-16 2026-01-27 Aescape, Inc. Robotic massage end effector
US12214509B2 (en) 2023-03-16 2025-02-04 Aescape, Inc. Robot system to perform coordinated body work

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5664793A (en) * 1996-02-21 1997-09-09 Engibarov; Eddy Quick-change chuck jaws
US6119317A (en) * 1999-03-26 2000-09-19 Pfister; Joel W. Clamp assembly
US6182491B1 (en) * 1999-11-12 2001-02-06 Cpi Products, L.C. Tool mount for automated manufacturing lines
CN101784374A (zh) * 2007-08-07 2010-07-21 Mts系统公司 高轴向刚性的回转接头
CN204248839U (zh) * 2014-11-19 2015-04-08 中国科学院沈阳自动化研究所 一种具有位姿修正能力的曲面导向钢球式快速更换接口
JP2016112668A (ja) * 2014-12-17 2016-06-23 Ntn株式会社 ツール交換機構
JP2017039184A (ja) * 2015-08-19 2017-02-23 富士通株式会社 ロボット
US20170159697A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Jonix Llc Dual sliding wedge t-nut

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2615664A (en) * 1945-08-27 1952-10-28 Arthur E Reeves Camera mount
US3021149A (en) * 1959-09-10 1962-02-13 Alvin G Griffin Gripping jaws for materials testing machines
JPS57157494U (zh) * 1981-03-30 1982-10-02
FR2542243B1 (fr) 1983-03-11 1987-01-23 Syspro Porte-outil pour robot industriel
US4676142A (en) 1984-06-04 1987-06-30 Eoa Systems, Inc. Adapter with modular components for a robot end-of-arm interchangeable tooling system
JPS61270048A (ja) * 1985-05-24 1986-11-29 Murata Mach Ltd 工具交換装置の手動復帰方法
KR950013509B1 (ko) * 1988-10-24 1995-11-08 어플라이드 로보틱스 인코포레이티드 공구 자동 교환장치
JPH03117584A (ja) * 1989-09-29 1991-05-20 Applied Robotics Inc 自動工具交換装置
US5044063A (en) * 1990-11-02 1991-09-03 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Robotic tool change mechanism
US5782571A (en) * 1996-10-17 1998-07-21 Cpi Products, L.C. Tool mount for automatic coupling with robotic equipment
JP4313031B2 (ja) * 2002-12-13 2009-08-12 パナソニック株式会社 ツール交換装置及びツール
DE202005009480U1 (de) 2004-06-11 2005-09-08 Schunk Gmbh & Co. Kg Fabrik Für Spann- Und Greifwerkzeuge Greif- oder Spannvorrichtung
US9144909B2 (en) * 2007-07-05 2015-09-29 Re2, Inc. Defense related robotic systems
JP5369638B2 (ja) 2008-11-21 2013-12-18 株式会社Ihi ロボット装置
JP6251057B2 (ja) * 2014-01-24 2017-12-20 株式会社オーエム製作所 ターニングセンターの工具取付装置
DE202016003670U1 (de) * 2016-06-13 2016-06-29 TÜNKERS-NICKEL Dosiersysteme GmbH Anbindungsplatte und Pneumatikzylinder mit integrierter Anbindungsplatte
US11312023B2 (en) * 2016-12-13 2022-04-26 Think Surgical, Inc. Quick release coupler
DK179744B1 (da) * 2017-10-23 2019-05-01 4Tech Ip Aps Automatisk værktøjsveksler til robotter
WO2019114893A1 (en) * 2017-12-14 2019-06-20 Onrobot A/S Gripping device
KR102517312B1 (ko) * 2021-10-05 2023-04-03 주식회사 블랙핀 무선 이동 통신 시스템에서 페이징 메시지와 맥제어요소를 이용해서 사운딩기준신호 전송을 중지하는 방법 및 장치

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5664793A (en) * 1996-02-21 1997-09-09 Engibarov; Eddy Quick-change chuck jaws
US6119317A (en) * 1999-03-26 2000-09-19 Pfister; Joel W. Clamp assembly
US6182491B1 (en) * 1999-11-12 2001-02-06 Cpi Products, L.C. Tool mount for automated manufacturing lines
CN101784374A (zh) * 2007-08-07 2010-07-21 Mts系统公司 高轴向刚性的回转接头
CN204248839U (zh) * 2014-11-19 2015-04-08 中国科学院沈阳自动化研究所 一种具有位姿修正能力的曲面导向钢球式快速更换接口
JP2016112668A (ja) * 2014-12-17 2016-06-23 Ntn株式会社 ツール交換機構
JP2017039184A (ja) * 2015-08-19 2017-02-23 富士通株式会社 ロボット
US20170159697A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Jonix Llc Dual sliding wedge t-nut

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4190515A1 (en) 2021-12-06 2023-06-07 Chieftek Precision Co., Ltd. Robotic tool changer system and method for performing tool change with robotic tool changer system
CN116277125A (zh) * 2023-02-14 2023-06-23 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 机械臂段间连接装置及具有其的手术机械臂和手术机器人
CN116277125B (zh) * 2023-02-14 2026-01-02 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 机械臂段间连接装置及具有其的手术机械臂和手术机器人

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