用于机器人的插头和插塞连接装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种插座侧的插头（B）或者一种触针侧的插头（S），尤其是用于将工具与机器人手进行电连接的工具更换系统，其包括用于固定在机器人臂或者工具上的插头外壳（1、2）。所述插头外壳（1、2）包括至少一个接触室（10、20）和至少一个容纳室（50、60），所述容纳室（50、60）基本上设置在所述接触室（10、20）上方。在所述至少一个接触室（10、20）中能够设置有连接模块（30），所述连接模块（30）具有用于连接在至少一个第一外围设备，尤其是电缆上的导电元件（7、70、71、72）。在所述至少一个容纳室（50、60）中能够设置有磨损模块（31），所述磨损模块（31）具有用于与第二外围设备，尤其是互补的插头相连接的导电元件（7、70、71、72）。所述连接模块（30）的导电元件（7、70、71、72）能够与所述磨损模块（31）的导电元件（7、70、71、72）相连接。

【技术实现步骤摘要】
用于机器人的插头和插塞连接装置本申请是申请日为2008年10月16日、申请号为200880115373.6、专利技术名称为“用于机器人的插头和插塞连接”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种根据本专利技术所述的插头或者插塞连接装置，尤其是用于将工具与机器人手进行连接的工具更换系统。
技术介绍
由现有技术已知用于将工具与机器人或者机器人臂的手相连接的插塞连接装置。这种机器人例如应用在汽车工业的制造设备中。典型地，这种机器人包括机器人臂，该机器人臂的前面的远离机座的端部称为机器人手。机器人手用于接收工具更换系统。通常，工具更换系统包括至少两个元件，即供电侧和终端侧，该供电侧与机器人手固定连接并且因此也称为机器人侧，该终端侧在工具侧上与工具固定联接。工具更换元件包括机械的耦联机构或者模块和供应能量的耦联机构，该机械的耦联机构用于以机械的方式接收工具，该供应能量的耦联机构用于为工具供应能量。供应能量的耦联装置例如为插塞连接装置，该插塞连接装置与自动的插塞过程相关联。通过所述插塞连接装置，工具由外围装置来提供控制信号和电功率。对于插塞连接装置的机械的和电的要求是极其高的和极其复杂的。因为机器人在流水线上典型地可以连续执行多个操作，这使得一次或者多次工具更换是必要的。因此，工具更换的数量形成了对插塞连接的阻碍。在工具或者机器人的整个工作寿命期间要执行很大数量的插塞循环，这通常为百万级。另外的问题是各个电连接之间的串扰(Crosstalk)。尤其是，控制信号对于这种串扰极其敏感。在现有技术的插塞连接装置中，用于传递功率的插头因此总是设置为在空间上远远与用于传递信号的插头分开。由此，插头的环绕工具更换元件的包络圈是极其大的。此外，如果例如多个不同的工具相耦联，所述问题更加严重。因此限制了机器人的活动自由。
技术实现思路
以所述现有技术为出发点，本专利技术的目的是提供一种插塞连接装置，该插塞连接装置克服了现有技术的缺点。尤其是提出以下目的，即缩小环绕耦联位置的包络圈。此外，以尽可能简单的方法和方式更换整个插塞连接装置的各个连接通道。此外，插塞连接装置如此构造，使得所述插塞连接装置相对于机械影响和负载为耐用的。所述目的实现了一种根据本专利技术的插头。本专利技术的有利的构造在下文中给出。相应地，插座侧的插头或者触针侧的插头尤其是用于将工具与机器人手进行电连接的工具更换系统并且包括用于固定在机器人臂或者工具上的插头外壳、至少一个接触室和至少一个基本上设置在接触室上方的容纳室。在至少一个接触室中能够设置有连接模块，所述连接模块具有用于连接在至少一个第一外围装置，尤其是电缆上的导电元件。在至少一个容纳室中，能够设置有磨损模块，所述磨损模块具有用于与第二外围装置，尤其是互补的插头连接的导电元件。连接模块的导电元件能够与磨损模块的导电元件相连接，其中将所述连接模块插入所述插头外壳中的插入方向相对于将所述磨损模块插入所述插头外壳或者框架元件中的插入方向为成角度的，其中所述角度是直角。各个磨损模块和连接模块能够单独地更换。由此能够快速地和有效地排除故障。在插座侧的插头中，插头的磨损模块中的导电元件最好为导电的插座元件。在触针侧的插头中，插头的磨损模块中的导电元件最好为导电的触针元件。通过插座元件和触针元件能够将两个磨损模块彼此相互连接。插座元件与和其相关联的连接元件相连接并且触针元件与和其相关联的连接元件相连接。由此产生了多层结构的构造方式，该构造方式中每个插头，即每个插座侧和每个插座侧分别包括连接元件和磨损元件。容纳室最好设置在与插头外壳分开构造的框架元件中。框架元件能够与插头外壳相连接。由于框架元件中的磨损模块的布置方式，所有的磨损元件能够在工作步骤中与插头外壳分开。在修理时这则是非常有利的，因为所述修理能够快速地进行。导电元件最好在连接模块中具有用于与外围装置相连接的第一侧和用于与磨损模块的导电元件相连接的第二侧。第一外围装置例如为电缆，该电缆与信号发射器、功率部件等相连接。连接模块和磨损模块最好由弹性的和/或电绝缘的材料组成。由此能够在没有工具的情况下将连接模块和磨损模块插入相应的室中。此外，插头的位置误差或者角度误差能够在建立接触时进行补偿。此外通过相应的模块能够引导多个具有不同的电势的电连接。连接模块和磨损模块最好具有用于容纳导电元件的通孔。连接模块中的导电元件最好能够与磨损模块中的导电元件通过插塞连接相连接。由此能够将磨损模块以极其简单的方法和方式与连接模块分开。用于插头的插座侧和触针侧的连接模块基本上以相同的方式构成。换句话说也就是必须提供仅一种连接模块，该连接模块则能够用于插座侧的插头中和触针侧的插头中。连接模块中的开口的孔构造最好与相应的磨损模块中的开口的孔构造相同。接触室最好包括用于引导连接模块的引导元件和/或用于卡锁连接模块的卡锁元件。由此，连接模块能够以极其简单的方法和方式插入且卡锁在接触室中。卡锁元件最好为自锁的。容纳室最好包括用于卡锁磨损模块的卡锁元件。将连接模块插入插头外壳中的插入方向相对于将磨损模块插入插头外壳或者框架元件中的插入方向最好为成角度的，尤其是垂直的。在连接模块和接触室之间和/或在磨损模块和容纳室之间最好存在侧面的间隙，其中侧面的间隙在每侧上最好在0.25mm和0.5mm之间。由此能够在将插头与另一个插头连接时补偿角度误差和位置误差。第一外围装置最好为电缆，该电缆经过开口和/或通道从插头引出。此外应当提供插塞连接，该插塞连接使得能够传输控制信号和电功率用于驱动电驱动器。接触室的表面最好设有导电的涂层，其中各个接触室的涂层彼此相互电隔离或彼此相互电连接。特别优选地，导电的涂层为金属涂层。导电的涂层用于屏蔽接触室，其中能够阻止设在各个室中的模块之间的串扰。插座侧的电缆的屏蔽层最好能够与导电元件相连接并且触针侧的电缆的屏蔽层最好能够与导电元件相连接，使得通过导电元件能够将屏蔽层从触针侧引导到插座侧。一种用于装配根据本专利技术的插头的方法，其特征在于，首先给连接模块安装导电元件，该导电元件与第一外围装置相连接，尤其是电缆，并且给磨损模块安装导电元件，以及随后将连接模块设置在接触室中并且将磨损模块设置在容纳室中。此外，该方法最好包括，将磨损模块设置在框架元件中的容纳室中并且随后将框架元件与相应的插头外壳相连接。通过根据本专利技术的方法能够以特别有效的方法和方式将根据本专利技术的插头彼此相互连接。此外给出一种根据本专利技术的插塞连接装置，尤其是用于建立机器人手和工具之间的电接触，所述插塞连接装置包括插座侧的插头和触针侧的插头。其它有利的实施形式在下文中表明。附图说明接下来根据附图示例性地详细描述本专利技术。其示出：图1a示出根据本专利技术的插头的触针侧的立体图；图1b示出根据本专利技术的插头的插座侧的立体图；图2示出根据图1a的触针侧的立体分解图；图3示出根据本专利技术的插头的触针侧或者插座侧的俯视图；图4a示出沿着图3的剖切线4a-4a的剖面图，其中触针侧与插座侧相接合；图4b示出沿着图3的剖切线4b-4b的剖面图，其中触针侧与插座侧相接合；图4c示出沿着图3的剖切线4c-4c的剖面图，其中在这里示出触针侧；图4d示出沿着图3的剖切线4d-4d的剖面图，其中在这里示出插座侧；图5示出根据本专利技术装配的插头的侧视图；图6示出带有连接模块的插头的立本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种插座侧的插头（B）或者一种触针侧的插头（S），尤其是用于将工具与机器人手进行电连接的工具更换系统，其包括用于固定在机器人臂或者工具上的插头外壳（1、2），其中所述插头外壳（1、2）包括至少一个接触室（10、20）和至少一个容纳室（50、60），所述容纳室（50、60）基本上设置在所述接触室（10、20）上方，并且其中在所述的至少一个接触室（10、20）中能够设置有连接模块（30），所述连接模块（30）具有用于连接在至少一个第一外围设备，尤其是电缆上的导电元件（7、70、71、72），以及在所述至少一个容纳室（50、60）中能够设置有磨损模块（31），所述磨损模块（31）具有用于与第二外围设备，尤其是互补的插头相连接的导电元件（7、70、71、72），其中所述连接模块（30）的导电元件（7、70、71、72）能够与所述磨损模块（31）的导电元件（7、70、71、72）相连接。

【技术特征摘要】
2007.11.07 CH 1730/071.一种插头，其包括用于固定在机器人臂或者工具上的插头外壳(1、2)，其中所述插头外壳(1、2)包括至少一个接触室(10、20)和至少一个容纳室(50、60)，所述容纳室(50、60)基本上设置在所述接触室(10、20)上方，并且其中在所述的至少一个接触室(10、20)中能够设置有连接模块(30)，所述连接模块(30)具有用于连接在至少一个第一外围装置上的导电元件(7、70、71、72)，以及在所述至少一个容纳室(50、60)中能够设置有磨损模块(31、32)，所述磨损模块(31、32)具有用于与第二外围装置相连接的导电元件(7、70、71、72)，其中所述连接模块(30)的导电元件(7、70、71、72)能够与所述磨损模块(31、32)的导电元件(7、70、71、72)相连接，其中将所述连接模块(30)插入所述插头外壳(1)中的插入方向(E)相对于将所述磨损模块(31、32)插入所述插头外壳(1)中的插入方向(F)为成角度的，其中所述角度是直角。2.根据权利要求1所述的插头，其特征在于，所述插头是插座侧的插头(B)并且所述插头(B)的磨损模块(32)中的所述导电元件(7、70、71、72)为导电的插座元件(71)。3.根据权利要求1所述的插头，其特征在于，所述插头是触针侧的插头(S)并且所述插头(S)的磨损模块(31)中的所述导电元件(7、70、71、72)为导电的触针元件(70)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的插头，其特征在于，所述连接模块(30)中的导电元件(72)具有用于与所述第一外围装置相连接的第一侧(722)和用于与所述磨损模块(31、32)的导电元件(70、71)相连接的第二侧(721)。5.根据权利要求1至3中任一项所述的插头，其特征在于，所述连接模块(30)和所述磨损模块(31、32)由弹性的和/或电绝缘的材料组成。6.根据权利要求1至3中任一项所述的插头，其特征在于，所述连接模块(30)和所述磨损模块(31、32)具有用于容纳所述导电元件(7、70、71、72)的通孔(303、313、323)。7.根据权利要求1至3中任一项所述的插头，其特征在于，所述连接模块中的导电元件(72)能够与所述磨损模块(31、32)中的导电元件(70、71)通过插塞连接相连接。8.根据权利要求1至3中任一项所述的插头，其特征在于，在插座侧的插头(B)和触针侧的插头(S)中的所述连接模块(30)基本上以相同的方式构成。9.根据权利要求1至3中任一项所述的插头，其特征在于，所述连接模块(30)中的开口(303)的孔构造与相应的所述磨损模块(31、32)中的开口(313、323)的孔构造相同。10.根据权利要求1至3中任一项所述的插头，其特征在于，每个连接模块(30)或者磨损模块(31、32)的导电连接的数量大于三。11.根据权利要求10所述的插头，其特征在于，所述导电连接的数量大于五。12.根据权利要求10所述的插头，其特征在于，所述导电连接的数量大于十。13.根据权利要求1至3中任一项所述的插头，其特征在于，所述接触室(10)包括用于引导所述连接模块(30)的引导元件(100)和/或用于卡锁所述连接模块(30)的卡锁元件(12)。14.根据权利要求1至3中任一项所述的插头，其特征在于，所述容纳室(50、60)包括用于卡锁所述磨损模块(31)的卡锁元件(51、61)。15.根据权利要求1至3中任一项所述的插头，其特征在于，在所述连接模块(30)和所述接触室(10)之间和/或在所述磨损模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：里科·耶姆利希，曼弗雷德·穆勒，
申请(专利权)人：马尔遆公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：