[0001] 本发明涉及一种具有独立权利要求前序部分的特征的、用于机器人和工具的联接装置联接装置。

[0002] 这种联接装置也被称为用于机器人的工具更换器联接装置，从实践中已知有各种实施方式。这种联接装置的重量大，并被布置和设计为用于具有位置控制的轴以及具有高承载力的可编程工业机器人。联接装置具有多个可彼此连接的联接部件，这些联接部件具有机械联接部和媒介联接部。机械联接部具有在联接部件上形状配合地相互啮合(ineinander greifend)的联接元件，和在这些联接元件之间起作用的锁紧装置。锁紧装置是可控制的，配有自己的内部动力。媒介联接部包括用于工具保障的大量电联接设备和/或流体联接设备。所属的线路在外部沿着机器人臂被引导，并连接到联接装置上。

[0003] 从WO 99/60667 A1和WO 99/19121 A1已知有这种联接装置。

[0027] 本发明涉及一种用于机器人(3)和工具(2)联接装置(1)。本发明还涉及一种联接方法以及一种工作装置(Arbeitsvorrichtung)(52)。此外，本发明涉及一种具有联接装置(1)的机器人(3)和一种工具更换系统(53)。

[0028] 图1以立体图示出多轴和多肢的机器人(3)，该机器人在其末端节肢(5)上携带带有工具(2)的联接装置(1)。联接装置(1)也叫更换联接件，用于自动地联接和松脱以及更换工具(2)。带有工具(2)和联接装置(1)的机器人(3)形成工作装置(52)。工作装置(52)还可具有其他组件。

[0029] 图1示出以具有力控制或力调节机器人轴(I-VII)的轻型结构机器人形式的机器人(3)的优选实施方式，下面对其进行详述。

[0030] 工具(2)可以任意方式构成并可有任意数量。在图1和图5中，工具(2)例如被设计为具有两个可相对于彼此运动、受控驱动的平行的抓指的抓具。图2和图3示出工具(2)的另外实施方式。工具也可具有任意的功能。工作装置(52)相应地执行不同的过程，例如，操纵、加工或接合工件(未示出)。

[0031] 工具(2)可构成为刚性的或活动的，在此后者可具有一个或多个活动的部件和用于它们的运动的一个或多个驱动器或致动器。工具(2)可由机器人(3)通过联接装置(1)来运动、提供运行资源并在必要时进行控制，特别是借助机器人控制器(未示出)来进行控制。在此，借助媒介联接部(16)可由联接装置(1)传输信号电压和控制电压、电流、流体运行资源(例如，压缩空气、冷却剂等)。对此，机器人(3)可具有图1所示的穿过节肢(5，6，7，8)的内部布线(55)。

[0032] 对于一个或多个工具(2)可分别设有工具架(48)。该工具架可设置在储备部(54)上，例如，多架 工具库的支架等。工作装置(52)可具有工具更换系统(53)，利用该工具更换系统可随时准备好各种工具(2)，并将它们置于有利于联接的和定义的位置。

[0033] 联接装置(1)具有多个(例如两个)可互相连接的联接部件(13，14)，这些联接部件具有机械联接部(15)和媒介联接部(16)。借助相互啮合的联接元件(17，18)，机械联接部(15)形状配合地连接联接部件(13，14)。机械联接部(15)和媒介联接部(16)由锁紧装置(20)保持在闭锁状态。锁紧装置(20)在形状配合地相互啮合的联接元件(17，18)之间起作用。

[0034] 锁紧装置(20)可由机器人(3)和联接装置(1)的本身运动和位移运动来操纵。在此该锁紧装置特别可以是打开的或解除的。通过位移运动，例如末端节肢(5)的线性运动或摆动运动，使联接装置(1)被携带并移动，在此，通过该由机器人(3)所引发的运动，获得用于操纵锁紧装置(20)所需的能量。优选地，机器人(3)的位移运动定向为横向于联接装置(1)的联接轴线(55)。在一些实施方式中，锁紧装置(20)也可按需要由操作者手动操纵。

[0035] 图5至图12示出联接装置(1)和其联接部件(13，14)的不同构造设计方案。在所有实施例中，联接部件(13，14)具有在联接时形状配合地相互啮合的所述联接元件(17，18)。突出的联接元件(17)例如被设计为销，位于机器人侧的联接部件(13)上。该销可具有倾斜的或锥形的尖。用于接收的联接元件(18)例如被设计为用于销(17)的匹配的、特别是互补的接收开口，并位于工具侧的联接部件(14)上。优选地，联接元件(17，18)居中地设置在联接部件(13，14)上。优选地，联接元件(17，18)具有柱形的形状。可以不同的方式实现该示例性设计方案的变型。联接元件(17，18)与联接部件(13，14)的对应关系可交换。联接元件(17，18)的数量可较多。联接元件的造型也可改变。

[0036] 联接部件(13，14)还具有联接法兰或联接盘(30，31)，该联接法兰或联接盘可分别用于连接机器人(3)或连接工具(2)。例如在工具侧的联接部件(14)上的联接法兰(31)可被设计为多部分的。图7在两个法兰部(32，33)的分解图中示例性示出该联接法兰。

[0037] 在联接装置(1)的闭锁状态下，例如平的联接法兰或联接盘(30，31)可彼此处于支承接触。机器人侧的联接法兰(30)在不同的变型中分别被设计为圆盘。工具侧的联接法兰(31)是方形的。替代地，其他造型也是可以的。

[0038] 锁紧装置(20)具有形状配合地相互啮合的和相对于彼此可运动的锁止元件(34，35)，这些锁止元件设置在联接部件(13，14)上。锁止元件(34，35)在处于形状配合地啮合的联接元件(17，18)之间起作用，在此用于接收的锁止元件(34)，特别是锁止口，优选地设置在突出的联接元件(17)、特别是销上。在下面所述的实施例中将说明锁止元件(34，35)的不同变型。

[0039] 锁紧装置(20)可还具有操纵器(46，47)，用于打开和/或闭锁锁紧装置(20)。操纵器(46，47)可设计和设置为不同的。

[0040] 内部操纵器(46)可设置在联接部件(13，14)之中或之上。替代地或附加地，锁紧装置(20)还可具有例如设置在工具架(48)上的外部操纵器(47)。锁紧装置(20)或操纵器(46，47)可以前述方式通过联接装置(1)相对于工具架(48)的相对运动被激活。

[0041] 工具架(48)具有侧面开放且例如为裂口状的接收开口(49)，该接收开口用于插入且形状配合地接收工具侧的联接部件(14)和设置在该联接部件上的工具(2)。在接收开口(49)的封闭端上或其他合适的位置上，可设有用于内部操纵器(46)的止动件(50)。替代地或附加地，在工具架(48)上在接收开口(49)的区域中可设有外部操纵器(47)，该外部操纵器例如为磁铁。该磁铁可为永久磁铁或可接通或可控制的电磁铁。

[0042] 前述的媒介联接部(16)至少部分地设置在形状配合地相互啮合的联接元件(17，18)上，并在它们的合在一起时自动接通以及在它们分开时断开。媒介联接部(16)具有电联接设备和/或流体联接设备(21，22)，该电联接设备和/或流体联接设备至少部分地设置在形状配合地相互啮合的联接元件(17，18)上，并沿着该联接设备的纵轴线或联接轴线(57)定向。

[0043] 在联接部件(13，14)上，还设有至联接设备(21，22)的外部的机器人侧和工具侧的线路接口(25，26，27)和内部线路导管(28，29)。在联接装置(1)中，可通过机器人侧的线路接口(25)实现从轴向输入到工具侧的线路接口(26，27)的外围输出或侧向输出的媒介转向。

[0044] 图3和图5示出联接装置(1)的第一变型的俯视图和局部剖切侧视图。

[0045] 机器人侧的、必要时是组合的电气的和流体的、特别是气体的线路接口(25)居中设置在联接部件(13)上。在此，例如连接内部布线(55)的一个或多个电气线路(10)和一个或多个流体的、特别是气体的线路(11)。例如，三个电气线路导管和两个流体线路导管(28)自线路接口(25)引出，这些线路导管沿着联接装置(1)和销状联接元件(17)的中央轴线(57)延伸。

[0046] 电联接设备(21)例如可设计为滑动接触部，可位于联接元件(17，18)的罩上。滑动接触部(21)沿联接轴线的纵向定向，并由销部(17)和接收开口(18)的在罩上的电接触带组成，这些电接触带在联接时处于导电的接触连接。弹簧元件(24)可确保这种导电接触。滑动接触部(21)可有多个并周向地分布在联接元件(17，18)上。

[0047] 机械联接部(15)可具有防止绕联接轴线(57)扭转的旋转锁定部(19)。该旋转锁定部例如可由突出的联接元件(17)上的一个或多个轴向槽(23)和用于接收的联接元件(18)上的相应的突出部或轴向肋组成，该轴向槽和突出部或轴向肋在联接时形状配合地相互啮合。槽和肋的对应关系也可交换。

[0048] 必要时，旋转锁定部(19)可与滑动接触部(21)共同起作用。在工具侧的联接部件(14)上设置的接触带例如可具有图5所示的带有弹簧特性的向前拱起的造型，并能在联接位置上形状配合地啮合到槽(23)中。该接触带可设置在旋转锁定部(19)的肋上或代替该肋。该接触带可贴靠在位于槽底上的接触带上。

[0049] 流体联接设备(22)例如可设计为可插入的一个或多个管联接部，在所示实施例中可位于销(17)的端面上以及深孔状的接收开口(18)的底部上。该端面和该底部可设计为平的并横向于联接轴线(57)定向。流体线路导管(28)设置在销(17)的内部并轴向定向。管联接部设有密封件，并在联接时自动地插接在一起。所述管联接部可具有盖(未示出)，该盖在联接时自动打开，在松脱时自动关闭。

[0050] 在图2至图5的实施例中，在工具侧的联接部件(14)上，例如在其联接法兰(31)上，优选在边缘侧上有电气和/或流体线路接口(26，27)。多个线路接口(26，27)可设计为和设置为在功能上和位置上分开的。所述线路接口通过工具侧的线路导管(29)与所述联接设备(21，22)连接。线路导管(29)可具有用于媒介转向的约90°弯曲的线路走向。在一个或多个线路接口(26，27)上可松脱地连接进一步连接到工具(2)的线路。

[0051] 此外从图5可以看出，工具侧的联接部件(14)可在合适的位置上具有槽或类似物以用于形状配合地与工具架(48)嵌接。这样的槽例如设置在联接法兰(31)上的管状的、围绕接收开口(18)的凸出部的外罩上，并与接收开口(49)或支架臂(Halterarm)相对应。在此工具(2)和工具侧的联接部件(14)可保持悬挂，其中接收开口(18)向上开放，使销部(17)能插入。在图2和图3中示出一个联接的抓具(2)和另外两个的松脱的其他的工具(2)。

[0052] 此外图5说明了具有外部操纵器(47)的锁紧装置(20)的实施方式。用于接收的锁止元件(34)或锁止口在该实施例中被设计为销(17)中的横钻孔(37)。此处，可运动的锁止元件(35)同样设计为横向于或斜向于联接轴线(57)取向的螺栓(45)，被端侧插入的弹簧(43)压入锁止位置并与横钻孔(37)嵌接。螺栓(45)被引导和安置在工具侧的联接部件(14)上。导引件(41)由在联接部件(14)中的横向或斜向设置的孔构成，该孔还接收弹簧元件(43)并在外部由盖板关闭，弹簧(43)支撑在该盖板上。

[0053] 在支架(48)上的外部操纵器(47)具有带有自己的力变化(Kraftentfaltung)的力元件，该力元件相反于弹簧元件(43)的力优选无接触地拉紧锁止元件(35)或螺栓(45)，并由此将锁紧装置(20)解除和打开。对此，该力元件可以以任意合适的方式构成。优选地，该力元件为前述的磁铁。外部操纵器(47)设置在支架(48)上或磁铁架(21)上、在所接收的工具(2)的最终位置的区域中，并由此位于锁止元件(35)的附近，例如位于螺栓(45)的后方投影的区域中。

[0054] 当工具侧的联接部件(14)被机器人(3)插入接收开口(49)并且螺栓(45)靠近操纵器(47)时，外部操纵器(47)被激活或发挥其作用。在插入路径的末端上或在联接部件(14)的最终位置上，操纵器(47)将螺栓(45)拉回，打开锁紧装置(20)，使机器人(3)可松脱并脱下联接部件(13)。操纵器(47)还通过磁力来保护支架(48)上的工具位置。

[0055] 锁紧装置(20)一直保持解除，直到机器人(3)再次联接并建立起机械联接部(15)的形状配合。随后，机器人(3)使虽然已形状配合地连接但还未锁紧的联接部件(13，14)沿着支架(48)和接收开口(49)移动，直到外部操纵器(47)的作用减弱，弹簧元件(43)将螺栓(45)推入横钻孔(37)以及锁紧装置(20)闭锁。

[0056] 图6和图7示出联接装置(1)的变型，其中图6示出组装状态，图7示出分解图。可运动的锁止元件(35)在该实施方式中被设计为可运动的锁止板，特别是滑动块，该锁止元件设置在工具侧的联接部件(14)上，并从该联接部件的一侧或双侧突出出来。此处，工具侧的联接法兰(31)被设计为多部分的，其中滑动块(35)设置在法兰部(32，33)之间并借助导引件(41)来保持以及例如被线性地引导。

[0057] 如图7所示，锁止元件(35)具有冲裁口(38)，该冲裁口拥有变化的口径，并例如具有钥匙孔状的形状。扩大的冲裁口区域具有相应于接收开口(18)的形状并可在打开的锁紧位置上与该接收开口对齐。接收开口(18)分成两部分，其中法兰部(32，33)具有相应的开口部分。冲裁口(38)的较窄的区域并且特别是锁止元件(35)的在该处围绕的边(39)用于闭合锁紧装置(20)。用于接收的锁止口(34)位于销(17)上。该锁止口例如由在销罩上的两个相切且横向于轴线(57)取向的槽(36)形成，在锁止元件(35)移动时边(39)可以形状配合地嵌接入该槽中。替代地，可只有用于锁紧装置的一个槽(36)和一个边(39)。

[0058] 在该实施例中锁紧装置(20)具有内部操纵器(46)。该内部操纵器由锁止元件(35)的向外突出的凸出部或突出部形成。此处，图6和图7示出打开位置，其中冲裁口(38)的较大区域设置为与接收开口(18)对齐，或形成该接收开口的一部分。内部操纵器(46)可被置于与止动部(50)形状配合地连接中，该止动部设置在合适的位置上，例如在工具架(48)上，该工具架在联接和松脱期间对联接部件(14)与工具(2)进行保持和引导。操纵器(46)例如可具有弯曲的形状，其中为此锁止板(35)在自由端上相应地被弯边。该弯边可被置于与例如槽状的止动部(50)形状配合地嵌接，该止动部将锁止元件(35)横向于其纵向延伸在两侧固定。上述操纵器(46)还允许手动操作。

[0059] 为了松脱，机器人(3)将具有操纵器(46)的联接装置(1)带入所述止动位置，由此锁止元件(35)被锁定。随着随后由机器人(3)执行的位移运动，然后联接部件(13，14)一起沿着锁定的锁止元件(35)和长形的冲裁口(38)移动，直到边(39)与相切的槽(36)脱离嵌接以及锁紧装置(20)被解除。然后机器人(3)可松脱并脱下联接部件(13)。

[0060] 为了联接，再次插入联接部件(13)，机械联接部(15)闭合，然后联接部件(13，14)在反方向上一起执行移位，在此，通过使边(39)嵌接到槽(36)上使锁紧装置(20)再次闭锁。为了确保锁紧装置(20)的打开和闭锁位置，可以设置合适的保险设备(40)，例如弹簧卡槽等。

[0061] 在一变型中，可将止动部(50)设计为工具架(48)上的导轨和滑轨，并侧向地设置在裂口状的接收开口(49)上。在将工具(2)或联接部件(14)插入接收开口(49)时，操纵器(46)在锁紧装置(20)打开的情况下沿着导轨和滑轨移动，并在松脱之后保持在该打开位置上。

[0062] 此外，图7示出具有联接设备(21，22)、线路导管(28，29)以及工具侧的线路接口(26，27)和槽(23)的媒介联接部(16)的前述实施方式。线路导管(29)和线路接口(26，27)可不同分布地设置在法兰部(32，33)上。

[0063] 图8和图9示出锁紧装置(20)的另一变型。此处，将可移动的锁止元件(35)设计为锁止销，特别是设计为弹簧臂(42)。弹簧臂(42)可设置在在此也可被设计为多部分的联接法兰(31)的法兰部(32)上，与机器人侧的联接部件(13)的销(17)上的锁止口(34)一起起作用。锁止口(34)可由销罩上的相切的或环形的槽(36)形成。此处，弹簧臂(42)具有例如恰好是杆状的形状并在一端固定在联接部件(14)上。弹簧臂的另一端从联接部件(14)突出，利用突出部或凸出部形成内部操纵器(46)，该内部操纵器可与相应构造的止动部(50)共同起作用。弹簧臂(42)这样设计或设置：在插入销(17)时该弹簧臂通过其自身弹力与锁止口(34)处于嵌接。由锁止元件(35)的弹簧作用确保该嵌接，闭锁锁紧装置(20)。

[0064] 为了打开锁紧装置(20)，操纵器(46)被置于与合适的止动部(50)形状配合地嵌接。在随后横向于或斜向于弹簧臂(42)的延伸取向的机器人(3)和联接部件(13，14)的位移运动时，保持在止动部上的弹簧臂(42)弯曲并与锁止口(34)脱离嵌接。这样，机器人(3)可脱下联接部件(13)。在工具架(48)的相应设计中，弹簧臂(42)可保持在弯曲状态。在机械联接部(15)打开之后，必要时可使工具侧的联接部件(14)向旁边移动一些，在此弹簧臂(42)返回其伸展的初始位置。

[0065] 为了联接，机器人(3)可使其具有销部(17)的联接部件(13)插入接收开口(18)，在此锥形的或倾斜的销部(17)挤压伸入接收开口(18)中的弹簧臂(42)，然后可咬合入锁止口(34)。替代地，销部(17)可部分地进入接收开口(18)，由此建立联接部件(13，14)之间的形状配合，然后该接收开口可移位以打开锁紧装置(20)。

[0066] 图10和图11示出锁紧装置(20)的另一变型，其中在该实施例中可移动的锁止元件(35)也被设计为锁止销，特别是设计为弹簧臂(42)。在该情况下，用于使锁紧装置(20)确保闭锁的复位弹力由具体的弹簧元件(43)产生，该弹簧元件在弹簧臂(42)的后端上设计为曲折状的变形。此外，图10和图11也示出在多部分的联接盘(31)中的导引件(41)的设计。图10和图11示出联接装置(1)的透明线模式的图示，其中处于内部的部件，特别是线路导管(28，29)和媒介联接部(16)以及机械联接部(15)的其他组件也是可见的。

[0067] 在图12的实施例中，锁紧装置(20)具有另外的可移动的锁止元件(35)。该锁止元件设计为摇摆臂(44)，该摇摆臂可旋转地位于联接部件(14)上，利用钩状的或拱形的前端与用于接收的锁止口(34)(例如环状或相切的槽(36))、另外的联接部件(13)上的横钻孔或类似物处于形状配合地嵌接。此处，操纵器(46)可设计为类似于可偏转的弹簧臂(42)的变型中的向后的凸出部或突出部，并通过机器人运动而与合适的止动部嵌接，通过该止动部的阻力可实现摇摆臂(44)的转动和偏转。摇摆臂(44)的相应于闭锁位置和打开位置的最终位置可由合适的保险设备限定和锁定。此外，弹簧元件可作用于摇摆臂(44)。

[0068] 图13至图17示出图6和图7的联接装置(1)的另一变型。在此不同之处特别是在于媒介联接部(16)、旋转锁定部(19)和保险元件(40)的构成。在此，图13还示出机器人侧的线路接口(25)的变型的立体图。

[0069] 所示线路接口(25)特别是适用于机器人侧的联接部件(13)设计为机器人(3)的从动元件(4)的情况。在联接盘(30)的背面或底面上设有用于机器人(3)的内部线路引线(55)的流体线路(11)和电气线路(10)的流体联接部(58)和接口区(59)。当联接部件(13)不构成从动元件(4)时，可以其他合适的方式设计线路接口(25)。此处也如实施例中，优选机器人侧的轴向媒介输入部纵向沿着联接轴线(57)而在工具侧为转向的侧向的媒介输出部。

[0070] 根据图15至图17，流体联接设备(22)设置在机械联接部(15)的中央的销部(17)上。该设计相应于图5、图6和图7的设计。在该实施例中的不同之处是电联接设备(21)，该电联接设备与销部(17)位置分开地设置在联接法兰(30，31)上，由具有弹簧电触点的电接触片形成，该电接触片在联接时彼此处于导电接触，必要时也处于彼此形状配合的接触。

[0071] 在此，图10以闭合的联接装置(1)的透明线模式的图示出工具侧的线路导管(29)和媒介转向。工具侧的电气线路接口和流体线路接口(26，27)在该实施方式中也位于工具侧的联接部件(14)的侧壁上。

[0072] 此外，图17示出保险元件(40)的另一实施方式，此处该保险元件被设计为法兰部(33)中的弹簧销，该弹簧销与锁止板(35)上的一个或两个卡口(Rastoeffnung)共同起作用。在该实施例中，旋转锁定部(19)由机器人侧的联接法兰(30)上的保险销和工具侧的联接法兰(31)上的所属的接收开口形成。图14和图16示出该设置。

[0073] 在本发明的前述实施方式中，分别使用一种借助联接装置(1)将工具(2)联接在机器人(3)上的方法，其中联接装置(1)具有多个可彼此连接的联接部件(13，14)，该联接部件具有机械联接部(15)和媒介联接部(16)，其中机械联接部(15)具有在联接部件(13，14)上的形状配合地相互啮合的联接元件(17，18)和在这些联接元件(17，18)之间起作用的锁紧装置(20)。在此，锁紧装置(20)由机器人(3)和联接装置(1)的位移运动来操纵。
优选地，机器人(3)的位移运动横向于联接装置(1)的联接轴线(57)取向。在特别优选的变型中，锁紧装置(20)具有带有从联接部件(13，14)突出的突出部的内部操纵器(46)，为了打开和闭锁锁紧装置(20)该内部操纵器被置于与相对位置固定的止动部(50)相嵌接。

[0074] 图1示出机器人(3)的特别优选实施方式，此处该机器人为轻型结构机器人。该机器人由重量轻的材料(例如，轻金属和塑料)制成，并具有小的结构尺寸。该机器人的重量低并具有相应受限的承载力，该承载力例如为20kg。具有机器人(3)和工具(2)的重量的该轻型结构机器人例如是50kg以下，特别是大约30kg，该轻型结构机器人是可移动的，可被手动地从一个使用地运输到另一使用地。对于该轻型结构机器人，前述具有小的工具重量的工具更换系统(1)的设计特别是有利的。

[0075] 图1示出机器人(3)的优选实施方式，该机器人具有一个或多个力控制或力调节的机器人轴(I-VII)连同配属的、检测起作用的负载的传感器装置(12)。此外，机器人(3)可具有至少一个柔性的机器人轴(I-VII)，该柔性的机器人轴具有挠性调节，特别是纯的力调节或位置调节和力调节的组合。所示机器人(3)设计为关节臂机器人，并具有例如七个机器人轴(I-VII)。这些机器人轴分别具有转动轴承和在此对应的可控制的或可调节的驱动器连同集成的、由箭头表示的传感器装置(12)。此外，机器人轴(I-VII)可具有可控制的或可切换的(schaltbare)制动器。

[0076] 所示机器人(3)具有多个可运动的和可彼此连接的节肢(5，6，7，8)。优选地，所述节肢是铰接的，通过所述旋转的机器人轴(I-VII)彼此连接。此外，各个节肢(6，7)可设计为多部分的、本身可活动的。机器人轴(I-VII)和其轴驱动器，特别是旋转驱动器以及传感器装置(12)，通过连接盒(56)与机器人控制器(未示出)连接，该机器人控制器能够控制和调节所述驱动器或轴驱动器。机器人(3)的从动侧的末端节肢(5)例如设计为机器人手，具有可绕旋转轴(9)旋转的从动元件(4)，例如从动法兰。旋转轴(9)形成最后的机器人轴(VII)。

[0077] 联接部件(13)可安装在从动元件(4)上。替代地，从动元件(4)可设计为联接部件(13)。因此，具有机械联接部(15)和媒介联接部(16)的所属部件的联接部件(13)可构成为手轴或从动机器人轴(VII)的组件。

[0078] 通过空心的从动元件(4)和必要时另外的机器人节肢(5，6，7，8)，用于运行资源的一个或多个前述线路(10，11)在虚线所示的内部布线(55)中被从连接盒(56)引导出，从从动元件(4)走向外部。所述线路可连接在中央的、必要时由从动元件(4)围绕的线路接口(25)上。

[0079] 前述机器人轴(I-VII)的力控制或力调节是指末端节肢(5)的从动元件(4)上的向外的作用，以及指在该处产生作用的反作用力。在机器人内部在旋转轴或轴驱动器上进行力矩控制或力矩调节。

[0080] 优选地，机器人(3)具有三个或多个可运动的节肢(5，6，7，8)。在所示实施例中，该机器人具有一个与地基连接的基础肢(8)和前述末端节肢(5)以及两个中间节肢(6，7)，所述中间节肢设计为多部分的、可借助轴III和轴V扭转。替代地，中间节肢(6，7)的数量可更少或更多。在其他变型中，个别的或所有的中间节肢(6，7)都可设计为本身抗扭、无附加轴的。

[0081] 传感器装置(12)例如可具有在一个或多个轴(I-VII)上的一个或多个传感器。这些传感器可具有相同的或不同的功能。特别是，所述传感器可为力传感器或力矩传感器，用于检测负载，特别是力矩，所述负载从外部通过从动元件(4)作用于机器人。传感器还可探测旋转运动和必要时的旋转位置。

[0082] 借助传感器装置(12)，可由控制器实现前述挠性调节。因此，一方面机器人(3)可弹性地和有回避能力地保持和携带工具(2)，在此例如可避免碰撞和特别是与人发生事故。该特性也可用于手动示教和编程并具有对不同的工具(2)和因此所执行的过程和作业的快速和简单的编程、投产以及匹配性的优点。此外，通过传感器装置(12)的负载检测还可支持和简化对工作位置和联接位置的寻找和发现。也可探测和按需要校正节肢(5，6，7，8)的相对位置中的角度误差。

[0083] 传感器装置(12)还可用于检查工具(2)的保形性和可操作性。机器人(3)例如可将工具(2)与待检查的元件(例如，抓指)在具有已知位置的参照点上置于轻微的触碰接触中，在此，对机器人运动和机器人位置进行监视，并借助传感器装置(12)来检测触碰。通过挠性调节可以避免损失惨重的碰撞，在超过预定的负载阈值时，停止或关闭机器人运动。通过比较机器人的额定位置和实际位置，依据借助传感器装置(12)所探测的接触可确定，工具(2)是否完好或损坏，特别是工具(2)的程序化的工具中心点(TCP)是否还位于预定的位置。

[0084] 此外，在联接和松脱时通过监视所出现的负载可控制联接装置(1)的正确功能和支架(48)上的联接部件(14)的正确位置。外部操纵器或力元件(47)的作用也可通过对负载的检测来监视。

[0085] 所示和所述的实施方式的变型可以不同的方式实现。不同实施例的特征可彼此组合，也可互相交换。特别是，联接部件(13，14)在机器人(3)上和对工具(2)的关系可改变。可移动的和嵌接的锁止元件(35)以及用于接收的锁止元件(34)对联接部件(13，14)和联接元件(17，18)的关系也可改变，特别是可交换。特别是，对联接装置(1)的锁紧装置(20)可借助内部操纵器(46)来操纵，按需要也可手动进行操纵。

[0086] 机器人(3)也可具有任意其他的设计。该机器人可具有位置控制的轴。机器人轴可为任意数量和组合的平移轴和/或旋转轴。

[0087] 除了联接装置(1)，本发明还涉及其各个联接部件(13，14)。这尤其适用于，当联接装置(1)构成标准化的机器人接口时和机器人侧的联接部件(13)构成为机器人部件，特别是构成为从动元件(4)时。

[0088] 机器人侧的联接部件(13)可具有前述和权利要求中所述的实施方式。当机器人侧的联接部件(13)在正面上具有突出的联接元件(17)和锁止口(34)时，在此是特别有利的。机器人侧的联接部件(13)还可在背面上具有用于机器人(3)的内部布线(55)的流体线路和/或电气线路(11，10)的流体联接部(58)和/或电连接区(59)。

[0089] 工具侧的联接部件(14)同样可具有前述和权利要求中所述的实施方式。当工具侧的联接部件(14)具有用于接收的联接元件(18)和可移动的锁止元件(35)时，在此是特别有利的。

[0090] 附图标记列表

[0091] 1 联接装置，更换联接件

[0092] 2 工具，抓具

[0093] 3 机器人，轻型结构机器人

[0094] 4 从动元件，从动法兰，旋转法兰

[0095] 5 节肢，末端节肢，手

[0096] 6 节肢，中间节肢

[0097] 7 节肢，中间节肢

[0098] 8 节肢，基础节肢

[0099] 9 旋转轴

[0100] 10 机器人侧的电气线路

[0101] 11 机器人侧的流体线路

[0102] 12 传感器装置

[0103] 13 机器人侧的联接部件

[0104] 14 工具侧的联接部件

[0105] 15 机械联接部

[0106] 16 媒介联接部

[0107] 17 形状配合的联接元件，销

[0108] 18 形状配合的联接元件，接收开口

[0109] 19 旋转锁定部

[0110] 20 锁紧装置

[0111] 21 电联接设备，滑动接触件，接触片

[0112] 22 流体联接设备，管联接件

[0113] 23 槽

[0114] 24 弹簧元件

[0115] 25 机器人侧的线路接口

[0116] 26 工具侧的电气线路接口

[0117] 27 工具侧的流体线路接口

[0118] 28 机器人侧的线路导管

[0119] 29 工具侧的线路导管

[0120] 30 机器人侧的联接法兰，联接盘

[0121] 31 工具侧的联接法兰，联接盘

[0122] 32 法兰部

[0123] 33 法兰部

[0124] 34 锁止元件，锁止口

[0125] 35 锁止元件，锁止销，锁止板

[0126] 36 相切槽

[0127] 37 横钻孔

[0128] 38 冲裁口

[0129] 39 边

[0130] 40 保险元件，卡槽

[0131] 41 用于锁止元件的导引件

[0132] 42 弹簧臂

[0133] 43 弹簧元件

[0134] 44 摇摆臂

[0135] 45 螺栓

[0136] 46 操纵器，突出部

[0137] 47 操纵器，磁铁

[0138] 48 支架，工具架

[0139] 49 接收开口

[0140] 50 止动部

[0141] 51 磁铁架

[0142] 52 工作装置

[0143] 53 工具更换系统

[0144] 54 储备部，库

[0145] 55 内部布线

[0146] 56 基座连接部，连接盒

[0147] 57 联接轴线，中央轴线，销轴线

[0148] 58 流体联接部

[0149] 59 接口区

[0150] I–VII 机器人的轴。