DE202015105137U1

DE202015105137U1 - Tool change device and controller for an automatic tool change

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Publication number: DE202015105137U1
Application number: DE202015105137.9U
Authority: DE
Original assignee: P T M Prazisionstechnik GmbH; Ptm Prazisionstechnik GmbH
Current assignee: Effecto De GmbH
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2015-09-29
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2025-09-30

Abstract

Werkzeugwechselvorrichtung für einen automatischen Werkzeugwechsel, aufweisend: – einen Werkzeugroboter (1000) mit einem Werkzeugwechsler (100), wobei der Werkzeugwechsler (100) ein Festteil (110), das an einem Roboterarm (1010) des Werkzeugroboters (1000) befestigt ist, ein Losteil (120), das an einem Werkzeug (1) befestigt ist, und einen Koppelmechanismus (130) zum Lösen und Herstellen einer mechanischen Kopplung zwischen dem Festteil (110) und dem Losteil (120), aufweist, wobei das Festteil (110) eine Festteil-Kommunikationseinheit (111) zum Ansteuern des Koppelmechanismus (130) aufweist, – eine Parkstation (2000) für ein Werkzeug (1), aufweisend eine Parkstation-Kommunikationseinheit (2020), und – einen Controller (50) zum Ansteuern des Werkzeugroboters (1000) und zum Senden eines Befehls von der Parkstation-Kommunikationseinheit (2020) an die Festteil-Kommunikationseinheit (111) zum Lösen oder Herstellen einer mechanischen Kopplung zwischen dem Festteil (110) und dem Losteil (120) mittels des Koppelmechnismus (130), wobei die Parkstation-Kommunikationseinheit (2020) und die Festteil-Kommunikationseinheit (111) derart ausgestaltet sind, dass eine elektrische Kopplung zwischen der Parkstation-Kommunikationseinheit (2020) und der Festteil-Kommunikationseinheit (111) nur dann herstellbar ist, wenn sich das Festteil (110) an dem Losteil (120) in der Parkstation (2000) befindet, wobei zum Lösen oder Herstellen der mechanischen Kopplung ein entsprechender Befehl von der Parkstation-Kommunikationseinheit (2020) an die Festteil-Kommunikationseinheit (111) erforderlich ist.A tool changer for an automatic tool change, comprising: a tool robot (1000) having a tool changer (100), the tool changer (100) having a fixed part (110) fixed to a robot arm (1010) of the tool robot (1000), a release part (120) which is fixed to a tool (1), and a coupling mechanism (130) for releasing and establishing a mechanical coupling between the fixed part (110) and the loose part (120), wherein the fixed part (110) a fixed part A parking station (2000) for a tool (1), comprising a parking station communication unit (2020), and - a controller (50) for activating the tool robot (1000) and for transmitting a command from the parking station communication unit (2020) to the fixed part communication unit (111) for releasing or establishing a mechanical coupling between the fixed part (110) and the lot part (120) by means of the coupling mechanism (130), wherein the parking station communication unit (2020) and the fixed part communication unit (111) are configured such that an electrical coupling between the parking station communication unit (2020) and the fixed part communication unit (111 ) can only be produced when the fixed part (110) is located on the loose part (120) in the parking station (2000), a corresponding command from the parking station communication unit (2020) to the fixed part being used to release or establish the mechanical coupling. Communication unit (111) is required.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugwechselvorrichtung für einen automatischen Werkzeugwechsel zwischen einem Werkzeugroboter und einer Parkstation für ein Werkzeug.The present invention relates to a tool changing device for an automatic tool change between a tool robot and a parking station for a tool.

Im Stand der Technik bilden Werkzeugwechsler für Werkzeugroboter eine im Wesentlichen standardisierte Schnittstelle, die es Werkzeugrobotern in der Industrie erlauben, Werkzeuge für verschiedene Arbeitsaufgaben aus Parkstationen flexibel aufzunehmen und auch wieder darin abzulegen.In the prior art, tool changers for tool robots provide a substantially standardized interface that allows tool robots in the industry to flexibly accept and re-place tools for various work tasks from parking stations.

Dazu gibt es üblicherweise ein an einem Roboterarm des Werkzeugroboters montiertes Festteil mit aktiven, üblicherweise pneumatisch angetriebenen Verriegelungskomponenten einschließlich Rastkugeln, -finger, -nocken und/oder -bolzen. Zudem gibt es eine beliebige Anzahl an sogenannten Losteilen, die an jeweiligen Werkzeugen montiert sind und mit dem Werkzeugroboter bzw. dem Festteil koppelbar sind. Hierzu weisen Losteile in der Regel jeweils eine Hinterschneidung oder dergleichen auf, in welche ein Koppelmechanismus über die Verriegelungskomponenten eingreifen kann.For this purpose, there is usually a mounted on a robot arm of the tool robot fixed part with active, usually pneumatically driven locking components including locking balls, fingers, cams and / or bolts. In addition, there are any number of so-called loose parts, which are mounted on respective tools and can be coupled to the tool robot or the fixed part. For this purpose, loose parts usually each have an undercut or the like, in which a coupling mechanism can engage via the locking components.

Durch den Anbau von aufgabenspezifischen Mediendockmodulen an den Roboterarm des Werkzeugroboters und/oder das Festteil können die jeweiligen Werkzeuge mit den zur Erfüllung von zugehörigen Arbeitsaufgaben erforderlichen Medien versorgt werden. Die Herstellung der Medienverbindung zwischen Werkzeugroboter, Werkzeugwechsler und Werkzeug erfolgt automatisch beim mechanischen Ankoppeln des Werkzeugs in einer sicheren Parkposition in einer Parkstation. Beim Ablegen bzw. mechanischen Entkoppeln des Werkzeugs vom Werkzeugroboter, d.h., Entkoppeln des Werkzeugs einschließlich des Losteils, in der Regel nach erfolgtem Abschluss eines Arbeitsvorgangs, wird die Medienverbindung wieder automatisch getrennt.By attaching task-specific media docking modules to the robot arm of the tool robot and / or the fixed part, the respective tools can be supplied with the media necessary for the fulfillment of associated work tasks. The production of the media connection between the tool robot, tool changer and tool takes place automatically when mechanically coupling the tool in a safe parking position in a parking station. When depositing or mechanically decoupling the tool from the tool robot, i.e. decoupling the tool including the release part, usually after completing a work process, the media connection is automatically disconnected again.

So lange der Werkzeugroboter seine Arbeitsaufgaben im automatischen Betrieb erfüllt, befindet sich dieser in einem geschützten Bereich, beispielsweise hinter Gitter, und ist dadurch von Arbeitspersonal sicher getrennt. Unter diesen Umständen kann ein Sicherheitsrisiko für Arbeitspersonal ausgeschlossen oder zumindest stark reduziert werden.As long as the tool robot performs its tasks in automatic mode, it is located in a protected area, for example behind a grid, and is thus safely separated from the workforce. Under these circumstances, a safety risk for workers can be eliminated or at least greatly reduced.

Unter normalen Betriebsbedingungen ist eine Sicherheitsbetrachtung des Werkzeugwechslers bzw. des Koppelmechanismus zwischen dem Festteil und dem Losteil, grundsätzlich irrelevant, da bei geschlossenem Schutzraum keine Personalgefährdung besteht. Wenn Arbeitspersonal den Arbeitsbereich des Werkzeugroboters betritt, zum Beispiel um Schäden am Werkzeugroboter zu beheben oder Programmierarbeiten bzw. Serviceaufgaben zu erfüllen, steigt das Sicherheitsrisiko für das Arbeitspersonal hingegen stark an. Der Roboter wird bzw. ist in einer derartigen Situation zwar gestoppt, d.h., außer Betrieb gesetzt, es muss jedoch unter allen Umständen verhindert werden, dass durch externe Einflüsse oder unvorhersehbare Betriebszustände des Werkzeugroboters ein Abkoppeln des Werkzeugs erfolgt und dadurch Arbeitspersonal gefährdet, verletzt oder getötet wird.Under normal operating conditions, a safety consideration of the tool changer or the coupling mechanism between the fixed part and the loose part is basically irrelevant, since there is no danger to personnel when the protected space is closed. When workers enter the work area of the tool robot, for example, to repair damage to the tool robot or to perform programming or service tasks, the security risk for the workforce increases sharply. The robot is indeed stopped in such a situation, ie, put out of operation, but it must be prevented under all circumstances that disconnected by external influences or unpredictable operating conditions of the tool robot tool, thereby endangering, injury or killed workers becomes.

Neben mechanischen Sicherheitsfunktionen für den Koppelmechanismus, beispielsweise eine Selbsthaltung bei einem Ausfall eines Betriebsmediums wie Druckluft, ist es insbesondere wichtig, eine Entkopplung durch Umsteuern, beispielsweise mutwilliges oder versehentliches Fehlsteuern des Koppelmechanismus durch Arbeitspersonal, zu verhindern. Im Stand der Technik sind hierzu, wie beispielsweise in der DE 103 94 188 T5 beschrieben, Sicherheitsschaltungen bekannt, bei welchen mittels der Betätigung eines Schalters, der auf der Außenseite eines Festteils eines Werkzeugwechslers bzw. eines Werkzeugroboters angeordnet ist, eine Ansteuerung des Kopplungsmechanismus des Werkzeugwechslers deaktivierbar ist. Dieser Schalter kann beispielsweise durch eine Bewegung des Werkzeugroboters relativ zu einer Peripherie desselben geschlossen werden. Aufgrund der unterschiedlichen Geometrien der jeweiligen Werkzeuge hat sich in der Praxis jedoch gezeigt, dass diese Lösung, einen Schalter am Festteil des Werkzeugroboters anzuordnen, unbefriedigend ist.In addition to mechanical safety functions for the coupling mechanism, such as a self-retention in the event of failure of an operating medium such as compressed air, it is particularly important to prevent decoupling by reversing, for example, willful or accidental mishandling of the coupling mechanism by the workforce. In the prior art are for this purpose, such as in the DE 103 94 188 T5 described safety circuits known in which by means of the operation of a switch which is arranged on the outside of a fixed part of a tool changer or a tool robot, a control of the coupling mechanism of the tool changer can be deactivated. This switch can be closed, for example, by a movement of the tool robot relative to a periphery thereof. Due to the different geometries of the respective tools has been shown in practice, however, that this solution, to arrange a switch on the fixed part of the tool robot, is unsatisfactory.

Zur Verringerung des Sicherheitsrisikos für Arbeitspersonal gibt es deshalb Ansätze, mit großem steuerungstechnischen Aufwand die gesamte Befehlskette des Werkzeugroboters zweikanalig auszuführen. Hierbei wird beispielsweise ein sogenannter sicherer Sensor am Festteil des Werkzeugwechslers angeordnet, der ein kodiertes Zielwerkzeug in einer zugehörigen Parkstation erkennt. Die Betätigungsventile zur Umsteuerung der Werkzeugwechsler-Mechanik sind ebenfalls zweikanalig ausgeführt, wodurch immer zwei Befehle übermittelt werden müssen. Die Pneumatik-Pfade zum Entkoppeln eines Werkzeugs bzw. des Losteils vom Festteil werden dabei in Reihe ausgeführt. Alle Sensoren und Aktoren sind hierbei gegeneinander verriegelt und abgefragt. Ein übermittelter Befehl zum Entkoppeln des Werkzeugs wird nur dann umgesetzt, wenn sich das Werkzeug in einer sicheren Position in der Parkstation befindet und alle Diagnoseglieder ein ordnungsgemäß funktionierendes System melden.To reduce the safety risk for workers there are therefore approaches to execute the entire command chain of the tool robot two channels with great control engineering effort. Here, for example, a so-called safe sensor is arranged on the fixed part of the tool changer, which recognizes a coded target tool in an associated parking station. The actuating valves for reversing the tool changer mechanism are also designed with two channels, which always two commands must be transmitted. The pneumatic paths for decoupling a tool or the loose part from the fixed part are executed in series. All sensors and actuators are locked and interrogated against each other. A transmitted command for decoupling the tool is only implemented when the tool is in a safe position in the parking station and all diagnostic members report a properly functioning system.

Die Entkoppelbefehle werden nacheinander oder gleichzeitig zweikanalig an zwei in Reihe geschalteten Ventile übermittelt, wodurch die Ventile entsprechend umschalten. Der Koppelmechanismus wird nur freigegeben bzw. das Lösen einer mechanischen Kopplung zwischen dem Festteil und dem Losteil wird nur dann erlaubt, wenn alle Bedingungen erfüllt sind. Bereits geringste Abweichungen von einem Soll-Zustand führen zu einem Sperren des Systems und dadurch zu einem Stopp des Werkzeugroboters.The decoupling commands are transmitted sequentially or simultaneously two-channel to two valves connected in series, whereby the valves switch accordingly. The coupling mechanism is only released or releasing a mechanical coupling between the fixed part and the Lost part is only allowed if all conditions are met. Even the slightest deviations from a desired state lead to a locking of the system and thereby to a stop of the tool robot.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass derartige Ansteuersysteme aufwendig und teuer sind. Außerdem hat sich herausgestellt, dass eine Vielzahl von unvorhersehbaren Einflüssen zum Stopp des Werkzeugroboters führen können, deren Ursachen anschließend nicht auf den ersten Blick erkennbar und somit nur langsam behebbar sind.In practice it has been found that such drive systems are complicated and expensive. In addition, it has been found that a variety of unpredictable influences can lead to the stop of the tool robot, the causes of which are not recognizable at first glance and thus only slowly recoverable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugwechselvorrichtung für einen automatischen Werkzeugwechsel zwischen einem Werkzeugroboter und einer Parkstation bereitzustellen, womit auf einfache und kostengünstige Weise ein ungewolltes Entkoppeln des Werkzeugs vom Werkzeugroboter gewährleistet werden kann.Object of the present invention is to at least partially overcome the disadvantages described above. In particular, it is an object of the present invention to provide a tool changing device for an automatic tool change between a tool robot and a parking station, whereby an unintentional decoupling of the tool from the tool robot can be ensured in a simple and cost-effective manner.

Die voranstehende Aufgabe wird durch die Schutzansprüche gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der Werkzeugwechselvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Controller und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.The above object is solved by the protection claims. Further features and details of the invention will become apparent from the description and the drawings. In this case, features and details that are described in connection with the tool changing device, of course, also in connection with the controller according to the invention and in each case vice versa, so with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is or may be.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Werkzeugwechselvorrichtung für einen automatischen Werkzeugwechsel bereitgestellt. Die Werkzeugwechselvorrichtung weist einen Werkzeugroboter mit einem Werkzeugwechsler auf, wobei der Werkzeugwechsler ein Festteil, das an einem Roboterarm des Werkzeugroboters befestigt ist, ein Losteil, das an einem Werkzeug befestigt ist, und einen Koppelmechanismus zum Lösen und Herstellen einer mechanischen Kopplung zwischen dem Festteil und dem Losteil, aufweist. Das Festteil weist ferner eine Festteil-Kommunikationseinheit zum Ansteuern des Koppelmechanismus auf. Außerdem weist die Werkzeugwechselvorrichtung eine Parkstation für ein Werkzeug auf, wobei die Parkstation eine Parkstation-Kommunikationseinheit aufweist. Darüber hinaus weist die Wechselvorrichtung einen Controller zum Ansteuern des Werkzeugroboters und Senden eines Befehls von der Parkstation-Kommunikationseinheit an die Festteil-Kommunikationseinheit zum Lösen oder Herstellen einer mechanischen Kopplung zwischen dem Festteil und dem Losteil mittels des Koppelmechanismus auf. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es dabei entscheidend, dass die Parkstation-Kommunikationseinheit und die Festteil-Kommunikationseinheit derart ausgestaltet sind, dass eine elektrische Kopplung zwischen der Parkstation-Kommunikationseinheit und der Festteil-Kommunikationseinheit nur dann herstellbar ist, wenn sich das Festteil an dem Losteil in der Parkstation befindet, wobei zum Lösen oder Herstellen der mechanischen Kopplung ein entsprechender Befehl von der Parkstation-Kommunikationseinheit an die Festteil-Kommunikationseinheit erforderlich ist.According to a first aspect of the present invention, a tool changing device for automatic tool change is provided. The tool changer has a tool robot with a tool changer, the tool changer having a fixed part fixed to a robot arm of the tool robot, a release part attached to a tool, and a coupling mechanism for releasing and establishing a mechanical coupling between the fixed part and the tool Loose part, has. The hard part further comprises a fixed part communication unit for driving the coupling mechanism. In addition, the tool changing device has a parking station for a tool, wherein the parking station has a parking station communication unit. In addition, the changing device has a controller for driving the tool robot and sending a command from the parking station communication unit to the fixed part communication unit for releasing or establishing a mechanical coupling between the fixed part and the loose part by means of the coupling mechanism. In the context of the present invention, it is crucial that the parking station communication unit and the fixed part communication unit are configured such that an electrical coupling between the parking station communication unit and the fixed part communication unit can only be produced when the fixed part at the Losteil is located in the parking station, wherein for solving or establishing the mechanical coupling, a corresponding command from the parking station communication unit to the fixed part communication unit is required.

D.h., so lange sich das Festteil nicht an dem Losteil in der Parkstation befindet, ist es nicht möglich, den Koppelmechanismus elektrisch anzusteuern. Deshalb kann die mechanische Kopplung zwischen dem Losteil und dem Festteil ausschließlich in einer Parkposition des Losteils, in welcher sich das Losteil mit daran befestigtem Werkzeug in einem Werkzeuglager der Parkstation befindet, gelöst oder hergestellt werden. Ein Lösen des Losteils vom Festteil durch einen entsprechenden elektrischen Befehl in einer Situation, in welcher sich das Losteil nicht in der Parkposition befindet ist aufgrund der nicht vorhandenen elektrischen Ansteuerungsmöglichkeit des Koppelmechanismus in dieser Position ausgeschlossen.That is, as long as the fixed part is not located on the loose part in the parking station, it is not possible to electrically control the coupling mechanism. Therefore, the mechanical coupling between the loose part and the fixed part exclusively in a parking position of the Losteils, in which the loose part is attached thereto tool in a tool storage of the parking station, dissolved or manufactured. A release of the Losteils from the fixed part by a corresponding electrical command in a situation in which the Losteil is not in the park position is excluded due to the lack of electrical driving ability of the coupling mechanism in this position.

Unter einer Parkstation sind im Sinne der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein Werkzeuggestell, ein Werkzeuglager und ein Werkzeugbahnhof zu verstehen. Das Festteil ist bevorzugt lösbar, beispielsweise über eine Schraubverbindung kraft- und/oder formschlüssig an dem Roboterarm befestigt. Ebenso ist das Losteil bevorzugt lösbar, beispielsweise über eine Schraubverbindung kraft- und/oder formschlüssig an dem Werkzeug befestigt.For the purposes of the present invention, a parking station is to be understood as meaning, for example, a tool rack, a tool store and a tool station. The fixed part is preferably detachable, for example, via a screw force and / or positively secured to the robot arm. Likewise, the loose part is preferably detachable, for example by means of a screw force and / or positively attached to the tool.

Unter einer elektrischen Kopplung ist vorliegend beispielsweise eine Signalübertragung bzw. die Herstellung derselben mit einem Befehl zum Auslösen einer entsprechenden Funktion zu verstehen. Unter einer elektrischen Kopplung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine elektrische Datenverbindung zu verstehen, die sowohl drahtgebunden als auch drahtlos hergestellt sein kann.In the present case, an electrical coupling means, for example, a signal transmission or the production thereof with a command for triggering a corresponding function. For the purposes of the present invention, electrical coupling means an electrical data connection which can be made both wired and wireless.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass das Losteil eine Losteil-Kontakteinheit aufweist und die Parkstation eine Parkstation-Kontakteinheit aufweist, wobei zwischen der Losteil-Kontakteinheit und der Parkstation-Kontakteinheit ein elektrischer Kontakt herstellbar ist, wenn sich das Losteil in der Parkstation befindet und dabei, insbesondere über das Losteil, die elektrische Kopplung zwischen der Festteil-Kommunikationseinheit und der Parkstation-Kommunikationseinheit herstellbar ist, wobei die elektrische Kopplung zwischen der Festteil-Kommunikationseinheit und der Parkstation-Kommunikationseinheit derart bereitgestellt ist, dass diese getrennt wird, wenn der elektrische Kontakt zwischen der Losteil-Kontakteinheit und der Parkstation-Kontakteinheit getrennt wird. Die elektrische Kopplung über das Losteil kann beispielsweise über eine entsprechende Kontaktierung von der Parkstation zum Losteil und von dem Losteil zum Festteil realisiert werden. Dadurch ist es auf besonders einfache und schnelle Weise möglich, die elektrische Kopplung zwischen der Parkstation und dem Festteil automatisch herzustellen bzw. zu trennen. Die Losteil-Kontakteinheit und die Parkstation-Kontakteinheit können beispielsweise als Schleifkontakte ausgestaltet sein, die bei einer mechanischen Kontaktierung die elektrische Kopplung zwischen der Parkstation-Kommunikationseinheit und der Festteil-Kommunikationseinheit herstellen.According to one embodiment of the present invention, it is possible that the Losteil has a Losteil contact unit and the parking station has a parking station contact unit, wherein between the Losteil contact unit and the parking station contact unit, an electrical contact can be produced when the loose part in the Parking station is and thereby, in particular via the Losteil, the electrical coupling between the fixed part communication unit and the parking station communication unit can be produced, wherein the electrical coupling between the fixed part communication unit and the parking station communication unit is provided so as to be disconnected when the electrical contact between the loose part contact unit and the parking station contact unit is disconnected. The electrical coupling via the loose part can be realized, for example, via a corresponding contact from the parking station to the loose part and from the loose part to the fixed part. This makes it possible in a particularly simple and fast way to automatically establish or separate the electrical coupling between the parking station and the fixed part. The loose-part contact unit and the parking station contact unit can be designed, for example, as sliding contacts which, in the case of a mechanical contacting, establish the electrical coupling between the parking station communication unit and the fixed-part communication unit.

Ferner ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass das Festteil eine pneumatische Ventilvorrichtung zum Ansteuern des Koppelmechanismus aufweist und die Ventilvorrichtung eine Arretiervorrichtung aufweist, mittels welcher ein Pneumatikventil der Ventilvorrichtung arretierbar ist und damit der Koppelmechanismus in einer definierten Position feststellbar ist, wobei die Werkzeugwechselvorrichtung derart eingestellt ist, dass das Pneumatikventil nach dem Lösen oder Herstellen der mechanischen Kopplung durch die Arretiervorrichtung arretiert wird, wobei für ein Ansteuern des Koppelmechanismus über die Ventilvorrichtung ein entsprechender Befehl an die Ventilvorrichtung von der Parkstation-Kommunikationseinheit über die Festteil-Kommunikationseinheit erforderlich ist. Die Arretiervorrichtung bildet eine weitere mechanische Sicherungsvorrichtung, mittels welcher eine mechanische Kopplung zwischen dem Festteil und dem Losteil beispielsweise in einem Zustand, in welchem sich das Losteil außerhalb der Parkstation befindet bzw. von derselben beabstandet angeordnet ist, zuverlässig mechanisch gehalten werden kann. Die Ventilvorrichtung kann erfindungsgemäß die Festteil-Kommunikationseinheit aufweisen oder als dieselbe verstanden werden. D.h., die Festteil-Kommunikationseinheit muss nicht als separates Bauteil im Festteil betrachtet werden sondern kann Bestandteil einer anzusteuernden Funktionseinheit sein. Further, it is possible according to the present invention that the fixed part has a pneumatic valve device for driving the coupling mechanism and the valve device comprises a locking device by means of which a pneumatic valve of the valve device can be locked and thus the coupling mechanism can be fixed in a defined position, wherein the tool changing device so is adjusted, that the pneumatic valve is locked after releasing or establishing the mechanical coupling by the locking device, wherein a corresponding command to the valve device from the parking station communication unit via the fixed part communication unit is required for driving the coupling mechanism via the valve device. The locking device forms a further mechanical securing device, by means of which a mechanical coupling between the fixed part and the loose part, for example in a state in which the loose part is located outside the parking station or spaced from the same, can be reliably mechanically held. According to the invention, the valve device can have the fixed-part communication unit or be understood as the same. That is, the fixed part communication unit need not be considered as a separate component in the fixed part but may be part of a functional unit to be controlled.

Außerdem kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung von Vorteil sein, wenn die Arretiervorrichtung eine Arretierzustand-Erkennungsvorrichtung zum Erkennen eines Arretierzustandes der Arretiervorrichtung aufweist und ein erkannter Arretierzustand von einer Prüfeinheit an den Controller übertragbar ist, wobei der Controller derart eingestellt ist, dass das Festteil mittels des Werkzeugroboters abhängig vom Arretierzustand von dem Losteil in der Parkstation entfernt wird oder nicht. Durch das Erkennen und das Übertragen bzw. ein Abfragen des Arretierzustandes und eine davon abhängige Steuerung bzw. Bewegung des Festteils kann sichergestellt werden, dass das beispielsweise mit dem Losteil mechanisch gekoppelte Festteil nur bei vorhandener mechanischer Arretierung von der Parkstation entfernt wird. Damit kann eine sichere Funktion der Werkzeugwechselvorrichtung weiter verbessert werden.In addition, it may be advantageous in the context of the present invention, when the locking device has a locking state detection device for detecting a locking state of the locking device and a detected locking state of a test unit to the controller is transferable, wherein the controller is set such that the fixed part by means of the tool robot is removed depending on the locking state of the Losteil in the parking station or not. By recognizing and transmitting or interrogating the locking state and a dependent control or movement of the fixed part can be ensured that the example mechanically coupled to the loose part fixed part is removed only with existing mechanical locking of the parking station. In order for a safe operation of the tool changing device can be further improved.

Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß möglich, dass die Ventilvorrichtung eine Druckzustand-Erkennungsvorrichtung zum Erkennen eines Druckzustandes in der Ventilvorrichtung aufweist und ein erkannter Druckzustand sowie insbesondere Parameter einer internen Überwachungssensorik von einer Prüfeinheit an den Controller übertragbar sind, wobei der Controller derart eingestellt ist, dass das Festteil mittels des Werkzeugroboters abhängig vom Druckzustand einschließlich Parameter der internen Überwachungssensorik von dem Losteil in der Parkstation entfernt wird oder nicht. Durch das Erkennen und das Übertragen bzw. ein Abfragen des Druckzustandes der Ventilvorrichtung für den Koppelmechanismus und eine davon abhängige Steuerung bzw. Bewegung des Festteils kann weiterhin sichergestellt werden, dass das beispielsweise mit dem Losteil mechanisch gekoppelte Festteil nur bei vorhandener und erforderlicher mechanischer Kopplung durch den Koppelmechanismus von der Parkstation entfernt wird. Damit kann eine sichere Funktion der Werkzeugwechselvorrichtung noch weiter verbessert werden.Moreover, it is possible according to the invention that the valve device has a pressure state recognition device for detecting a pressure state in the valve device and a recognized pressure state and in particular parameters of an internal monitoring sensor system can be transmitted from a test unit to the controller, wherein the controller is set such that the Fixed part is removed by means of the tool robot depending on the printing condition including parameters of the internal monitoring sensors of the Losteil in the parking station or not. By recognizing and transmitting or querying the pressure state of the valve device for the coupling mechanism and a dependent control or movement of the fixed part can be further ensured that the example mechanically coupled to the loose part fixed part only with existing and required mechanical coupling by the Coupling mechanism is removed from the parking station. In order for a safe operation of the tool changing device can be further improved.

Der elektrische Kontakt zwischen der Parkstation-Kontakteinheit und der Losteil-Kontakteinheit kann über ein NFC-System herstellbar sein. D.h., Die erfindungsgemäße Werkzeugwechselvorrichtung kann ein NFC-System mit NFC-Modulen wie RFID-Tags aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, dass die Losteil-Kontakteinheit sowie die Parkstation-Kontakteinheit ein NFC-Modul in Form eines RFID-Tags aufweisen, die durch eine elektrische Wechselwirkung den entsprechenden elektrischen Kontakt zueinander herstellen, sobald die NFC-Module nahe genug zusammengebracht werden. Über ein NFC-System ist eine besonders einfache, kostengünstige und verschleißfreie Kontaktierung zwischen der Parkstation-Kontakteinheit und der Losteil-Kontakteinheit herstellbar. Alternativ kann der elektrische Kontakt zwischen der Parkstation-Kontakteinheit und der Losteil-Kontakteinheit jedoch auch über Steckkontakte, Schleifkontakte oder andere elektrische Kontaktsysteme hergestellt werden.The electrical contact between the parking station contact unit and the loose part contact unit can be produced via an NFC system. That is, the tool changing apparatus of the present invention may include an NFC system having NFC modules such as RFID tags. Thus, for example, it is possible that the loose-part contact unit and the parking station contact unit have an NFC module in the form of an RFID tag that make the corresponding electrical contact to each other by an electrical interaction as soon as the NFC modules are brought close enough together. Via an NFC system, a particularly simple, cost-effective and wear-free contacting between the parking station contact unit and the loose part contact unit can be produced. Alternatively, however, the electrical contact between the parking station contact unit and the loose part contact unit can also be produced via plug contacts, sliding contacts or other electrical contact systems.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine weitere Werkzeugwechselvorrichtung für einen automatischen Werkzeugwechsel bereitgestellt. Die weitere Werkzeugwechselvorrichtung weist einen Werkzeugwechsler mit einem Festteil, das an einem Roboterarm eines Werkzeugroboters befestigbar ist, einem Losteil, das an einem Werkzeug befestigbar ist, und einem Koppelmechanismus zum Lösen und Herstellen einer mechanischen Kopplung zwischen dem Festteil und dem Losteil, auf. Das Festteil weist eine Festteil-Kommunikationseinheit zum Ansteuern des Koppelmechanismus auf. Ferner weist die weitere Werkzeugwechselvorrichtung eine Parkstation-Kommunikationseinheit, die an einer Parkstation für das Werkzeug anordenbar ist, sowie einen Controller zum Senden, im Falle einer an der Parkstation angeordneten Parkstation-Kommunikationseinheit, eines Befehls von der Parkstation-Kommunikationseinheit an die Festteil-Kommunikationseinheit zum Lösen oder Herstellen einer mechanischen Kopplung zwischen dem Festteil und dem Losteil, auf. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es dabei entscheidend, dass die Parkstation-Kommunikationseinheit und die Festteil-Kommunikationseinheit derart ausgestaltet sind, dass eine elektrische Kopplung zwischen der Parkstation-Kommunikationseinheit und der Festteil-Kommunikationseinheit nur dann herstellbar ist, wenn sich das Festteil an dem Losteil in der Parkstation befindet, wobei zum Lösen oder Herstellen der mechanischen Kopplung ein entsprechender Befehl von der Parkstation-Kommunikationseinheit an die Festteil-Kommunikationseinheit erforderlich ist.In accordance with another aspect of the present invention, another tool change device for automatic tool change is provided. The further tool changing device has a tool changer with a fixed part, which can be fastened to a robot arm of a tool robot, a loose part, which can be fastened to a tool, and a Coupling mechanism for releasing and establishing a mechanical coupling between the fixed part and the loose part, on. The hard part has a fixed part communication unit for driving the coupling mechanism. Furthermore, the further tool changing device has a parking station communication unit, which can be arranged at a parking station for the tool, and a controller for transmitting, in the case of a parking station communication unit arranged at the parking station, a command from the parking station communication unit to the fixed part communication unit Loosening or making a mechanical coupling between the fixed part and the loose part, on. In terms of the present invention, it is crucial that the parking station communication unit and the fixed part communication unit are configured such that an electrical coupling between the parking station communication unit and the fixed part communication unit can only be produced when the fixed part on the Losteil is located in the parking station, wherein for solving or establishing the mechanical coupling, a corresponding command from the parking station communication unit to the fixed part communication unit is required.

Die weitere Werkzeugwechselvorrichtung ist somit als nachrüstbares System für einen Werkzeugroboter und eine Parkstation ausgestaltet. Damit bringt die erfindungsgemäße weitere Werkzeugwechselvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf die vorstehend beschriebene Werkzeugwechselvorrichtung erläutert worden sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen der weiteren Wechselvorrichtung gehen aus den zugehörigen Unteransprüchen hervor.The further tool changing device is thus configured as a retrofittable system for a tool robot and a parking station. Thus, the further tool change device according to the invention brings about the same advantages as have been explained in detail with reference to the tool changing device described above. Advantageous embodiments of the further changing device will become apparent from the accompanying dependent claims.

Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Controller zum Steuern und/oder Regeln eines automatischen Werkzeugwechsels mit einer wie vorstehend dargestellten Werkzeugwechselvorrichtung.Yet another aspect of the present invention relates to a controller for controlling and / or regulating an automatic tool change with a tool changing device as set forth above.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.Further, measures improving the invention will become apparent from the following description of various embodiments of the invention, which are shown schematically in the figures. All of the claims, description or drawings resulting features and / or advantages, including constructive details and spatial arrangements may be essential to the invention both in itself and in the various combinations.

Es zeigen jeweils schematisch:Each show schematically:

1 eine Werkzeugwechselvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 1 a tool changing device according to an embodiment of the present invention,

2 eine detaillierte perspektivische Darstellung eines Teils der Ventilvorrichtung der Werkzeugwechselvorrichtung gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 2 a detailed perspective view of a part of the valve device of the tool changing device according to the in 1 illustrated embodiment of the present invention,

3 eine detaillierte perspektivische Darstellung eines Teils der Ventilvorrichtung der Werkzeugwechselvorrichtung gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 3 a detailed perspective view of a part of the valve device of the tool changing device according to the in 1 illustrated embodiment of the present invention,

4 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Pneumatikventil in einer ersten Kolbenposition, 4 a plan view of an inventive pneumatic valve in a first piston position,

5 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Pneumatikventil in einer zweiten Kolbenposition, 5 a top view of an inventive pneumatic valve in a second piston position,

6 eine teilweise Darstellung der Werkzeugwechselvorrichtung der in 1 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem ersten Betriebszustand, und 6 a partial representation of the tool changing device of 1 illustrated embodiment of the present invention in a first operating state, and

7 eine teilweise Darstellung der Werkzeugwechselvorrichtung der in 1 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem zweiten Betriebszustand. 7 a partial representation of the tool changing device of 1 illustrated embodiment of the present invention in a second operating state.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 8 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function and mode of action are in the 1 to 8th each provided with the same reference numerals.

1 zeigt eine Werkzeugwechselvorrichtung für einen automatischen Werkzeugwechsel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 1 dargestellte Werkzeugwechselvorrichtung weist einen Werkzeugroboter 1000 mit einem Werkzeugwechsler 100 auf, wobei der Werkzeugwechsler 100 ein Festteil 110, das an einem Roboterarm 1010 des Werkzeugroboters 1000 befestigt ist, ein Losteil 120, das an einem Werkzeug 1 befestigt ist, und einen Koppelmechanismus 130 zum Lösen und Herstellen einer mechanischen Kopplung zwischen dem Festteil 110 und dem Losteil 120, auf. Das Festteil 110 der Werkzeugwechselvorrichtung weist ferner eine Festteil-Kommunikationseinheit 111 zum Ansteuern des Koppelmechanismus 130 auf. Außerdem weist das Festteil 110 eine als BUS-System ausgestaltete Prüfeinheit 112 zum Senden von Betriebszuständen im Festteil an den Controller 50 auf. Wie aus 1 hervorgeht, weist das Festteil 110 außerdem eine Festteil-Kontakteinheit 113 auf, über welche ein elektrischer Kontakt mit einer Losteil-Kontakteinheit 122 herstellbar ist. 1 shows a tool changing device for an automatic tool change according to an embodiment of the present invention. In the 1 illustrated tool changing device has a tool robot 1000 with a tool changer 100 on, with the tool changer 100 a hard part 110 on a robotic arm 1010 of the tool robot 1000 is attached, a Losteil 120 working on a tool 1 is attached, and a coupling mechanism 130 for releasing and establishing a mechanical coupling between the fixed part 110 and the lottery part 120 , on. The hard part 110 the tool changer further comprises a fixed part communication unit 111 for driving the coupling mechanism 130 on. In addition, the fixed part 110 a designed as a BUS system test unit 112 for sending operating states in the fixed part to the controller 50 on. How out 1 shows, the fixed part 110 also a fixed part contact unit 113 via which an electrical contact with a loose part contact unit 122 can be produced.

Ferner weist die Werkzeugwechselvorrichtung eine Parkstation 2000 für ein Werkzeug 1 auf. In der Parkstation gemäß 1 ist ein Werkzeug 1 mit einem daran befestigten Losteil 120 gelagert. Ferner weist die Parkstation 2000 eine als BUS-System ausgestaltete Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 und einen Controller 50 zum Senden eines Befehls von der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 an die Festteil-Kommunikationseinheit 111 zum Lösen oder Herstellen einer mechanischen Kopplung zwischen dem Festteil 10 und dem Losteil 120 auf. Der Controller 50 kann an oder in der Parkstation oder dezentral von der Parkstation und/oder dem Werkzeugroboter gelagert werden.Furthermore, the tool changing device has a parking station 2000 for a tool 1 on. In the parking station according to 1 is a tool 1 With an attached loose part 120 stored. Furthermore, the parking station 2000 a configured as a bus system parking station communication unit 2020 and a controller 50 for sending a command from the parking station communication unit 2020 to the fixed part communication unit 111 for releasing or making a mechanical coupling between the fixed part 10 and the lottery part 120 on. The controller 50 can be stored at or in the parking station or decentralized from the parking station and / or the tool robot.

Erfindungswesentlich ist es hierbei, dass die Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 und die Festteil-Kommunikationseinheit 111 derart ausgestaltet sind, dass eine elektrische Kopplung zwischen der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 und der Festteil-Kommunikationseinheit 111 nur dann herstellbar ist, wenn sich das Festteil 110 an dem Losteil 120 in der Parkstation 2000 befindet. Das Festteil 110 kann sich hierbei direkt am Losteil 120 oder in unmittelbarer Nähe, beispielsweise mit einem Abstand von weniger als 5 cm, an dem Losteil 120 befinden. Zum Lösen oder Herstellen der mechanischen Kopplung ist es außerdem erforderlich, dass ein entsprechender Befehl von der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 an die Festteil-Kommunikationseinheit 111 übermittelt wird. It is essential to the invention that the parking station communication unit 2020 and the fixed part communication unit 111 are configured such that an electrical coupling between the parking station communication unit 2020 and the fixed part communication unit 111 can only be produced if the hard part 110 at the lot part 120 in the parking station 2000 located. The hard part 110 This can be directly on the lot 120 or in the immediate vicinity, for example, with a distance of less than 5 cm, at the Losteil 120 are located. To release or establish the mechanical coupling, it is also necessary that a corresponding command from the parking station communication unit 2020 to the fixed part communication unit 111 is transmitted.

Ferner weist das in 1 dargestellte Losteil 120 die Losteil-Kontakteinheit 122 mit einem ersten NFC-Modul auf und die Parkstation 2000 weist eine Parkstation-Kontakteinheit 2030 mit einem zweiten NFC-Modul auf. Zwischen der Losteil-Kontakteinheit 122 und der Parkstation-Kontakteinheit 2030 wird ein elektrischer Kontakt hergestellt, wenn sich das Losteil 120 in der Parkstation 2000 befindet und dadurch das erste NFC-Modul und das zweite NFC-Modul in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sind. Dadurch kann durch die Parkstation-Kontakteinheit 2030 über die Losteil-Kontakteinheit 122 und die Festteil-Kontakteinheit 113 die elektrische Kopplung zwischen der Festteil-Kommunikationseinheit 111 und der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 hergestellt werden, wobei die elektrische Kopplung zwischen der Festteil-Kommunikationseinheit 111 und der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 derart bereitgestellt ist, dass diese getrennt wird, sobald der elektrische Kontakt zwischen der Losteil-Kontakteinheit 122 und der Parkstation-Kontakteinheit 2030 getrennt wird bzw. die beiden NFC-Module zu weit voneinander beabstandet sind. Genauso würde die elektrische Kopplung zwischen der Festteil-Kommunikationseinheit 111 und der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 getrennt werden, wenn der elektrische Kontakt zwischen der Festteil-Kontakteinheit 113 und der Losteil-Kontakteinheit 122 getrennt wird. Die Festteil-Kontakteinheit kann ein NFC-Modul oder eine andere elektrische Kontaktvorrichtung wie einen elektrischen Schleifkontakt oder einen elektrischen Steckkontakt aufweisen.Furthermore, the in 1 shown loose part 120 the loose part contact unit 122 with a first NFC module on and the parking station 2000 has a parking station contact unit 2030 with a second NFC module. Between the loose part contact unit 122 and the parking station contact unit 2030 An electrical contact is made when the release part 120 in the parking station 2000 and thereby the first NFC module and the second NFC module are arranged in close proximity to each other. As a result, by the parking station contact unit 2030 via the loose part contact unit 122 and the fixed contact unit 113 the electrical coupling between the fixed part communication unit 111 and the parking station communication unit 2020 be prepared, wherein the electrical coupling between the fixed part communication unit 111 and the parking station communication unit 2020 is provided so that it is disconnected as soon as the electrical contact between the loose-part contact unit 122 and the parking station contact unit 2030 is disconnected or the two NFC modules are too far apart. Likewise, the electrical coupling between the fixed part communication unit 111 and the parking station communication unit 2020 when the electrical contact between the fixed contact unit 113 and the loose part contact unit 122 is disconnected. The fixed part contact unit may have an NFC module or another electrical contact device such as an electrical sliding contact or an electrical plug contact.

Außerdem weist die in 1 dargestellte Werkzeugwechselvorrichtung eine pneumatische Ventilvorrichtung 10 auf, die am Festteil 110 des Werkzeugwechslers 100 angeordnet ist. Das Festteil 110 weist die pneumatische Ventilvorrichtung 10 zum Ansteuern des Koppelmechanismus 130 auf, wobei die Ventilvorrichtung 10 eine Arretiervorrichtung 40 aufweist, mittels welcher ein Pneumatikventil 20 der Ventilvorrichtung 10 arretierbar ist und damit der Koppelmechanismus 130 in einer definierten Position feststellbar ist.In addition, the in 1 illustrated tool changing device a pneumatic valve device 10 on, on the hard part 110 of the tool changer 100 is arranged. The hard part 110 has the pneumatic valve device 10 for driving the coupling mechanism 130 on, wherein the valve device 10 a locking device 40 comprising, by means of which a pneumatic valve 20 the valve device 10 can be locked and thus the coupling mechanism 130 can be detected in a defined position.

Die Werkzeugwechselvorrichtung ist dabei derart eingestellt, dass das Pneumatikventil 20 nach dem Lösen oder Herstellen der mechanischen Kopplung durch die Arretiervorrichtung 40 arretiert wird, wobei für ein Ansteuern des Koppelmechanismus 130 über die Ventilvorrichtung 10 ein entsprechender Befehl an die Ventilvorrichtung 10 von der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 über die Festteil-Kommunikationseinheit 111 erforderlich ist.The tool changing device is set such that the pneumatic valve 20 after releasing or making the mechanical coupling by the locking device 40 is locked, wherein for driving the coupling mechanism 130 over the valve device 10 a corresponding command to the valve device 10 from the parking station communication unit 2020 via the fixed part communication unit 111 is required.

Die Ventilvorrichtung 10 wird anschließend mit Bezug auf die 2 und 3 im Detail beschrieben.The valve device 10 is subsequently referring to the 2 and 3 described in detail.

Die Ventilvorrichtung 10 in 2 zeigt ein bistabiles Pneumatikventil 20 mit einem Kolben 21 sowie eine Stellvorrichtung 30 für den Kolben 21, mittels welcher der Kolben 21 im Pneumatikventil 20 hin und her bewegbar ist bzw. in eine erste Kolbenposition K1 und eine zweite Kolbenposition K2 verstellbar ist. Die Stellvorrichtung 30 weist einen elektromagnetischen Stellantrieb 31 mit einem Stellmagnet 31a auf, wobei der Stellmagnet 31a zwei einzeln ansteuerbare Elektromagnete (nicht dargestellt) zum Ansteuern des jeweiligen Endes des Kolbens 21 aufweist. Die Stellvorrichtung 30 weist ferner ein Stellmittel 32 mit einem Kolbenstellelement 32a und einem Übersetzungselement 32b auf. Gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsform weist das Kolbenstellelement 32a ein U-förmiges Joch 37 und zwei damit verbundene Verbindungselemente 38 auf, die mit dem Kolben 21 in Verbindung stehen bzw. an diesem angeordnet sind. Zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Jochs 37 ist der Stellmagnet 31a des Stellantriebs 31 gelagert. Das Übersetzungselement 32b ist an einem Lagerpunkt über einen Lagerbolzen 33, der in einem Lager 34, beispielsweise einem Kugellager, gelagert ist, beabstandet vom Kolbenstellelement 32 angelenkt. Das Übersetzungselement 32b ist ferner formschlüssig mit dem Kolbenstellelement 32a verbunden, indem es entsprechend in einer Nut des Kolbenstellelements 32a angeordnet ist.The valve device 10 in 2 shows a bistable pneumatic valve 20 with a piston 21 and an adjusting device 30 for the piston 21 , by means of which the piston 21 in the pneumatic valve 20 can be moved back and forth or in a first piston position K1 and a second piston position K2 is adjustable. The adjusting device 30 has an electromagnetic actuator 31 with a solenoid 31a on, where the solenoid 31a two individually controllable electromagnets (not shown) for driving the respective end of the piston 21 having. The adjusting device 30 also has an actuating means 32 with a piston actuator 32a and a translation element 32b on. According to the in 2 illustrated embodiment, the piston actuator 32a a U-shaped yoke 37 and two associated fasteners 38 on that with the piston 21 in connection or are arranged on this. Between the two thighs of the U-shaped yoke 37 is the solenoid 31a of the actuator 31 stored. The translation element 32b is at a bearing point via a bearing pin 33 in a warehouse 34 , For example, a ball bearing, is mounted, spaced from the piston actuator 32 hinged. The translation element 32b is also form-fitting with the piston actuator 32a connected by correspondingly in a groove of the piston actuator 32a is arranged.

Wie ferner in 2 gezeigt, ist das Stellmittel 32 derart mit dem Kolben 21 verbunden, dass der Kolben 21 in die erste Kolbenposition K1 verstellt wird, wenn das Stellmittel 32 in eine erste Stellmittelposition verstellt wird und der Kolben 21 in die zweite Kolbenposition K2 verstellt wird, wenn das Stellmittel 32 in eine zweite Stellmittelposition verstellt wird. Die verschiedenen Kolbenpositionen werden in 4 und 5 dargestellt. As further in 2 shown is the actuating means 32 so with the piston 21 connected that the piston 21 is adjusted in the first piston position K1 when the actuating means 32 is adjusted in a first actuating means position and the piston 21 is adjusted to the second piston position K2 when the actuating means 32 is adjusted in a second actuating means position. The different piston positions are in 4 and 5 shown.

Gemäß 2 weist das Übersetzungselement 32b ferner eine erste Durchgangsöffnung 35 und eine zweite Durchgangsöffnung 36 auf. Außerdem weist die Ventilvorrichtung 10 eine Arretiervorrichtung 40 mit einem Arretierbolzen 41, einem Rückstellmagnet 42, einer Vorspanneinheit 43 und einem Kraftsensor 44 auf. Das Übersetzungselement 32b ist dabei als Bestandteil des Stellmittels 32 in einer ersten Stellmittelposition über die erste Durchgangsöffnung 35 arretierbar und in einer zweiten Stellmittelposition über die zweite Durchgangsöffnung 36 arretierbar. Gemäß 2 und 3 ist das Übersetzungselement 32b in einer ersten Stellmittelposition dargestellt, in welcher der Arretierbolzen 41 zum Arretieren des Stellmittels 32 bzw. des Übersetzungselements 32b mittels der Vorspanneinheit 43 durch die erste Durchgangsöffnung 35 geschoben und abschnittsweise formschlüssig darin angeordnet ist. Würde man das Stellmittel 32 bzw. das Kolbenstellelement 32a nun in Richtung des gestrichelten Pfeils in 2 und 3 bewegen, nachdem der Arretierbolzen 41 aus der ersten Durchgangsöffnung 35 gezogen wurde, würde sich das Übersetzungselement 32b derart in Pfeilrichtung bewegen, dass der Arretierbolzen 41 in einer zweiten Stellmittelposition durch die zweite Durchgangsöffnung bewegt werden könnte.According to 2 has the translation element 32b Further, a first passage opening 35 and a second passage opening 36 on. In addition, the valve device 10 a locking device 40 with a locking pin 41 , a reset magnet 42 , a bias unit 43 and a force sensor 44 on. The translation element 32b is here as part of the actuating means 32 in a first actuating means position over the first passage opening 35 lockable and in a second actuating means position on the second passage opening 36 lockable. According to 2 and 3 is the translation element 32b shown in a first actuating means position, in which the locking pin 41 for locking the actuating means 32 or the translation element 32b by means of the biasing unit 43 through the first passage opening 35 pushed and partially positively arranged therein. Would you use the adjusting agent 32 or the piston actuator 32a now in the direction of the dashed arrow in 2 and 3 move after the locking pin 41 from the first passage opening 35 was pulled, would the translation element 32b move in the direction of the arrow so that the locking bolt 41 could be moved in a second actuating means position through the second passage opening.

Der Rückstellmagnet 42 ist durch die Vorspanneinheit 43 vorgespannt, wobei der Arretierbolzen 41 mittels der Vorspanneinheit 43 direkt oder über den Rückstellmagnet 42 eine Kraft auf den Kraftsensors 44 ausübt.The reset magnet 42 is through the bias unit 43 biased, the locking bolt 41 by means of the biasing unit 43 directly or via the reset magnet 42 a force on the force sensor 44 exercises.

Der Kraftsensor 44 ist erfindungsgemäß als Arretierzustand-Erkennungsvorrichtung zum Erkennen eines Arretierzustandes der Arretiervorrichtung ausgebildet, wobei ein erkannter Arretierzustand von der Prüfeinheit 112 an den Controller 50 übertragbar ist. Der Controller 50 ist derart konfiguriert, dass das Festteil 110 mittels des Werkzeugroboters 1000 abhängig vom Arretierzustand von dem Losteil 120 in der Parkstation 2000 entfernt wird oder nicht.The force sensor 44 is inventively designed as a locking state detection device for detecting a locking state of the locking device, wherein a detected locking state of the test unit 112 to the controller 50 is transferable. The controller 50 is configured such that the hard part 110 by means of the tool robot 1000 depending on the locking state of the Losteil 120 in the parking station 2000 is removed or not.

Die Ventilvorrichtung 10 weist ferner eine Druckzustand-Erkennungsvorrichtung 60 zum Erkennen eines Druckzustandes in der Ventilvorrichtung 10 auf, wobei ein erkannter Druckzustand sowie Parameter einer internen Überwachungssensorik von der Prüfeinheit 112 an den Controller 50 übertragbar sind. Der Controller ist dabei derart eingestellt, dass das Festteil 110 mittels des Werkzeugroboters 1000 abhängig vom Druckzustand von dem Losteil 120 in der Parkstation 2000 entfernt wird oder nicht.The valve device 10 further comprises a printing condition detecting device 60 for detecting a pressure condition in the valve device 10 on, wherein a detected pressure condition and parameters of an internal monitoring sensors of the test unit 112 to the controller 50 are transferable. The controller is set in such a way that the hard part 110 by means of the tool robot 1000 depending on the printing condition of the loose part 120 in the parking station 2000 is removed or not.

Mit Bezug auf 6 und 7 wird anschließend zu Erläuterungszwecken ein Verfahren beschrieben, welches mittels der erfindungsgemäßen Werkzeugwechselvorrichtung durchführbar ist. Zunächst wird hierbei ein Entkoppelvorgang zwischen dem Festteil 110 und dem Losteil 120 beschrieben.Regarding 6 and 7 For explanation purposes, a method will then be described which can be carried out by means of the tool changing device according to the invention. First, this is a decoupling between the fixed part 110 and the lottery part 120 described.

6 zeigt eine Werkzeugwechselvorrichtung, bei welcher sich der Werkzeugwechsler 100 mit einem Festteil 110 und einem daran mechanisch gekoppelten Losteil 120 außerhalb von einer Parkstation 2000 bzw. einem Werkzeuglager 2010 der Parkstation befindet. In diesem Zustand besteht keine elektrische Kopplung zwischen der Festteil-Kommunikationseinheit 111 und der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020. Bewegt sich der Werkzeugwechsler 100 einschließlich Werkzeug derart an die Parkstation 2000, dass sich das Festteil 110 wie in 7 dargestellt an dem Losteil 120 in der Parkstation 2000 befindet, wird aufgrund einer Kontaktierung zwischen der Losteil-Kontakteinheit 122 und der Parkstation-Kontakteinheit 2030 eine elektrische Kopplung zwischen der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 und der Festteil-Kommunikationseinheit 111, vorliegend über die Parkstation-Kontakteinheit 2030, die Losteil-Kontakteinheit 122 und die Festteil-Kontakteinheit 113, hergestellt. Nur in diesem Zustand ist es möglich, die Arretiervorrichtung 40 der Ventilvorrichtung 10 elektrisch anzusteuern. Entsprechend wird nun durch den Controller 50 ein Signal bzw. ein entsprechender Befehl von der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 über die Festteil-Kommunikationseinheit 111 an die Arretiervorrichtung 40 ausgegeben, um diese zu öffnen und eine Verstellung der Stellvorrichtung 30 zu ermöglichen. Die geöffnete Position der Arretiervorrichtung 40 wird anschließend über die Prüfeinheit 112 an den Controller 50 übermittelt. 6 shows a tool changing device in which the tool changer 100 with a hard part 110 and a mechanically coupled Losteil 120 outside of a parking station 2000 or a tool storage 2010 the parking station is located. In this state, there is no electrical coupling between the fixed part communication unit 111 and the parking station communication unit 2020 , Moves the tool changer 100 including tool so to the parking station 2000 that is the hard part 110 as in 7 shown on the loose part 120 in the parking station 2000 is due to a contact between the loose part contact unit 122 and the parking station contact unit 2030 an electrical coupling between the parking station communication unit 2020 and the fixed part communication unit 111 , in the present case via the parking station contact unit 2030 , the loose part contact unit 122 and the fixed contact unit 113 , produced. Only in this state, it is possible, the locking device 40 the valve device 10 to drive electrically. Accordingly, now by the controller 50 a signal or a corresponding command from the parking station communication unit 2020 via the fixed part communication unit 111 to the locking device 40 issued to open this and an adjustment of the actuator 30 to enable. The opened position of the locking device 40 is then passed through the test unit 112 to the controller 50 transmitted.

Befindet sich die Arretiervorrichtung 40 in der geöffneten Position, wird durch den Controller 50 von der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 über die Festteil-Kommunikationseinheit 111 ein Befehl zum Lösen einer mechanischen Kopplung zwischen dem Festteil 110 und dem Losteil 120 an die Ventilvorrichtung 10 bzw. den Koppelmechanismus 130 übermittelt. Diese verstellt den Kolben 21 nun von der ersten Kolbenposition K1 in die zweite Kolbenposition K2, wodurch der Koppelmechanismus 130 geöffnet wird bzw. eine mechanische Kopplung zwischen dem Festteil 110 und dem Losteil 120 gelöst wird. Der aktuelle Zustand des Koppelmechanismus 130 wird nun anhand des Druckzustands einschließlich Parameter einer internen Überwachungssensorik in der Ventilvorrichtung 10 über die Prüfeinheit 112 wieder an den Controller 50 übermittelt. Is the locking device 40 in the open position, is controlled by the controller 50 from the parking station communication unit 2020 via the fixed part communication unit 111 a command to release a mechanical coupling between the fixed part 110 and the lottery part 120 to the valve device 10 or the coupling mechanism 130 transmitted. This adjusts the piston 21 now from the first piston position K1 to the second piston position K2, whereby the coupling mechanism 130 is opened or a mechanical coupling between the fixed part 110 and the lottery part 120 is solved. The current state of the coupling mechanism 130 will now be based on the pressure state including parameters of an internal monitoring sensor in the valve device 10 via the test unit 112 back to the controller 50 transmitted.

Nun kann durch den Controller 50 von der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 über die Festteil-Kommunikationseinheit 111 ein Befehl an die Arretiervorrichtung 40 ausgegeben werden, um diese wieder zu schließen und eine Verstellung der Stellvorrichtung 30 mechanisch zu sperren. Die geschlossene Position der Arretiervorrichtung 40 wird anschließend wieder über die Prüfeinheit 112 an den Controller 50 übermittelt. Well, through the controller 50 from the parking station communication unit 2020 via the fixed part communication unit 111 a command to the locking device 40 are output to close this again and an adjustment of the actuator 30 mechanically lock. The closed position of the locking device 40 is then returned via the test unit 112 to the controller 50 transmitted.

Erst jetzt, nachdem das Losteil 120 sicher in der Parkstation 2000 abgelegt ist und an dem Controller 50 ein erforderliches Signal bezüglich der geschlossenen Position der Arretiervorrichtung 40 sowie ein erforderliches Signal bezüglich des Druckzustandes einschließlich Parameter einer internen Überwachungssensorik in der Ventilvorrichtung 10 anliegt, kann sich der Roboterarm 1010 mit dem Festteil 110 ohne daran gekoppeltem Losteil 120 von der Parkstation 2000 mittels einer entsprechenden Steuerung des Controller 50 entfernen. Only now, after the lottery part 120 safely in the parking station 2000 is stored and attached to the controller 50 a required signal with respect to the closed position of the locking device 40 and a required signal regarding the pressure state including parameters of an internal monitoring sensor in the valve device 10 is present, the robot arm can 1010 with the hard part 110 without attached loose part 120 from the parking station 2000 by means of an appropriate controller of the controller 50 remove.

Anschließend wird ein Koppelvorgang zwischen dem Festteil 110 und dem Losteil 120 beschrieben. Hierzu wird das Festteil 110 zunächst an das Losteil 120 in der Parkstation 2000 bewegt. Befindet sich das Festteil 110, wie in 7 dargestellt, an dem Losteil 120 in der Parkstation 200, wird aufgrund der Kontaktierung zwischen der Losteil-Kontakteinheit 122 und der Parkstation-Kontakteinheit 2030 die elektrische Kopplung zwischen der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 und der Festteil-Kommunikationseinheit 111 hergestellt. Nur in diesem Zustand ist es möglich, die Arretiervorrichtung 40 der Ventilvorrichtung 10 elektrisch anzusteuern. Entsprechend wird nun ein Signal bzw. ein entsprechender Befehl durch den Controller 50 von der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 über die Festteil-Kommunikationseinheit 111 an die Arretiervorrichtung 40 ausgegeben, um diese zu öffnen und eine Verstellung der Stellvorrichtung 30 zu ermöglichen. Die geöffnete Position der Arretiervorrichtung 40 wird anschließend über die Prüfeinheit 112 an den Controller 50 übermittelt. Subsequently, a coupling process between the fixed part 110 and the lottery part 120 described. For this purpose, the hard part 110 first to the lot part 120 in the parking station 2000 emotional. Is the fixed part 110 , as in 7 shown on the lot part 120 in the parking station 200 , is due to the contact between the loose part contact unit 122 and the parking station contact unit 2030 the electrical coupling between the parking station communication unit 2020 and the fixed part communication unit 111 produced. Only in this state, it is possible, the locking device 40 the valve device 10 to drive electrically. Accordingly, a signal or a corresponding command by the controller 50 from the parking station communication unit 2020 via the fixed part communication unit 111 to the locking device 40 issued to open this and an adjustment of the actuator 30 to enable. The opened position of the locking device 40 is then passed through the test unit 112 to the controller 50 transmitted.

Befindet sich die Arretiervorrichtung in der geöffneten Position, wird durch den Controller 50 von der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 über die Festteil-Kommunikationseinheit 111 ein Befehl zum Herstellen einer mechanischen Kopplung zwischen dem Festteil 110 und dem Losteil 120 an die Ventilvorrichtung 10 übermittelt. Diese verstellt den Kolben 21 nun von der ersten Kolbenposition K1 in die zweite Kolbenposition K2, wodurch der Koppelmechanismus 130 geschlossen wird bzw. eine mechanische Kopplung zwischen dem Festteil 110 und dem Losteil 120 hergestellt wird. Der aktuelle Zustand des Koppelmechanismus 130 wird nun anhand des Druckzustands in der Ventilvorrichtung 10 einschließlich Parameter einer internen Überwachungssensorik über die Prüfeinheit 112 an den Controller 50 übermittelt. When the locking device is in the open position, it is controlled by the controller 50 from the parking station communication unit 2020 via the fixed part communication unit 111 a command to establish a mechanical coupling between the fixed part 110 and the lottery part 120 to the valve device 10 transmitted. This adjusts the piston 21 now from the first piston position K1 to the second piston position K2, whereby the coupling mechanism 130 is closed or a mechanical coupling between the fixed part 110 and the lottery part 120 will be produced. The current state of the coupling mechanism 130 will now be based on the pressure state in the valve device 10 including parameters of an internal monitoring sensor via the test unit 112 to the controller 50 transmitted.

Nun kann durch den Controller 50 von der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 über die Festteil-Kommunikationseinheit 111 ein Befehl an die Arretiervorrichtung 40 ausgegeben, um diese wieder zu schließen und eine Verstellung der Stellvorrichtung 30 mechanisch zu sperren. Die geschlossene Position der Arretiervorrichtung 40 wird anschließend wieder über die Prüfeinheit 112 an den Controller 50 übermittelt. Well, through the controller 50 from the parking station communication unit 2020 via the fixed part communication unit 111 a command to the locking device 40 output to close it again and an adjustment of the actuator 30 mechanically lock. The closed position of the locking device 40 is then returned via the test unit 112 to the controller 50 transmitted.

Erst jetzt, nachdem das Festteil 110 mit dem Losteil 120 mechanisch gekoppelt ist und an dem Controller 50 ein erforderliches Signal bezüglich der geschlossenen Position der Arretiervorrichtung 40 sowie ein erforderliches Signal bezüglich des Druckzustandes in der Ventilvorrichtung 10 einschließlich Parameter einer internen Überwachungssensorik bezüglich der mechanischen Kopplung anliegt, kann der Roboterarm 1010 das Festteil 110 und das daran gekoppelte Losteil 120 mit dem Werkzeug 1 von der Parkstation 2000 durch eine entsprechende Steuerung des Controllers 50 entfernen. Sobald nun die elektrische Kopplung zwischen der Parkstation-Kommunikationseinheit 2020 und der Festteil-Kommunikationseinheit 111 bzw. die Kontaktierung zwischen der Parkstation-Kontakteinheit 2030 und der Losteil-Kontakteinheit 122 getrennt ist, ist es nicht mehr möglich, die Arretiervorrichtung 40 oder den Koppelmechanismus 130 elektrisch anzusteuern. Das Losteil 110 ist nun ausschließlich mechanisch gesichert mit dem Festteil 120 gekoppelt.Only now, after the hard part 110 with the lottery part 120 is mechanically coupled to the controller 50 a required signal with respect to the closed position of the locking device 40 and a required signal regarding the pressure condition in the valve device 10 including parameters of an internal monitoring sensor system with respect to the mechanical coupling, the robot arm 1010 the hard part 110 and the attached lot part 120 with the tool 1 from the parking station 2000 by an appropriate controller of the controller 50 remove. As soon as the electrical coupling between the parking station communication unit 2020 and the fixed part communication unit 111 or the contact between the parking station contact unit 2030 and the loose part contact unit 122 is disconnected, it is no longer possible, the locking device 40 or the coupling mechanism 130 to drive electrically. The lottery part 110 is now only mechanically secured with the fixed part 120 coupled.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Werkzeug Tool
1010: Ventilvorrichtung valve device
2020: Pneumatikventil pneumatic valve
2121: Kolben piston
3030: Stellvorrichtung locking device
3131: Stellantrieb actuator
31a31a: Stellmagnet operating magnet
3232: Stellmittel actuating means
32a32a: Kolbenstellelement Piston actuator
32b32b: Übersetzungselement translation element
3333: Lagerbolzen bearing bolt
3434: Lager camp
3535: erste Durchgangsöffnung first passage opening
3636: zweite Durchgangsöffnung second passage opening
3737: Joch yoke
3838: Verbindungselement connecting element
4040: Arretiervorrichtung locking device
4141: Arretierbolzen locking pin
4242: Arretiermagnet Arretiermagnet
43 43: Vorspanneinheit biasing unit
4444: Kraftsensor / Arretierzustand-Erkennungsvorrichtung Force sensor / locking state detecting device
5050: Controller controller
6060: Druckzustand-Erkennungsvorrichtung Pressure state detection device
100100: Werkzeugwechsler tool changer
110110: Festteil hard part
111111: Festteil-Kommunikationseinheit Fixed screen communication unit
112112: Prüfeinheit test unit
113113: Festteil-Kontakteinheit Hard part-contact unit
120120: Losteil loose part
122122: Losteil-Kontakteinheit Loose part-contact unit
130130: Koppelmechanismus coupling mechanism
10001000: Werkzeugroboter tool robot
10101010: Roboterarm robot arm
20002000: Parkstation Park station
20102010: Werkzeuglager tool storage
20202020: Parkstation-Kommunikationseinheit Park station communication unit
20302030: Parkstation-Kontakteinheit Park Station-contact unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10394188 T5 [0007]

Claims

Tool changing device for an automatic tool change, comprising: - a tool robot ( 1000 ) with a tool changer ( 100 ), the tool changer ( 100 ) a fixed part ( 110 ) attached to a robotic arm ( 1010 ) of the tool robot ( 1000 ), a loose part ( 120 ) attached to a tool ( 1 ), and a coupling mechanism ( 130 ) for releasing and establishing a mechanical coupling between the fixed part ( 110 ) and the lot part ( 120 ), wherein the solid part ( 110 ) a fixed part communication unit ( 111 ) for driving the coupling mechanism ( 130 ), - a parking station ( 2000 ) for a tool ( 1 ), comprising a parking station communication unit ( 2020 ), and - a controller ( 50 ) for driving the tool robot ( 1000 ) and for sending a command from the parking station communication unit ( 2020 ) to the fixed part communication unit ( 111 ) for releasing or establishing a mechanical coupling between the fixed part ( 110 ) and the lot part ( 120 ) by means of the coupling mechanism ( 130 ), wherein the parking station communication unit ( 2020 ) and the fixed part communication unit ( 111 ) are configured such that an electrical coupling between the parking station communication unit ( 2020 ) and the fixed part communication unit ( 111 ) can only be produced when the solid part ( 110 ) at the lot part ( 120 ) in the parking station ( 2000 ), wherein to release or establish the mechanical coupling, a corresponding command from the parking station communication unit ( 2020 ) to the fixed part communication unit ( 111 ) is required.

Tool changing device according to claim 1, characterized in that the loose part ( 120 ) a loose part contact unit ( 122 ) and the parking station ( 2000 ) a parking station contact unit ( 2030 ), wherein between the loose part contact unit ( 122 ) and the parking station contact unit ( 2030 ) an electrical contact can be made when the loose part ( 120 ) in the parking station ( 2000 ) and thereby, in particular via the Losteil ( 120 ), the electrical coupling between the fixed part communication unit ( 111 ) and the parking station communication unit ( 2020 ), wherein the electrical coupling between the fixed part communication unit ( 111 ) and the parking station communication unit ( 2020 ) is provided such that it is disconnected when the electrical contact between the loose part contact unit ( 122 ) and the parking station contact unit ( 2030 ) is separated.

Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed part ( 110 ) a pneumatic valve device ( 10 ) for driving the coupling mechanism ( 130 ) and the valve device ( 10 ) a locking device ( 40 ), by means of which a pneumatic valve ( 20 ) of the valve device ( 10 ) is lockable and thus the coupling mechanism ( 130 ) is detectable in a defined position, wherein the tool changing device is set such that the pneumatic valve ( 20 ) after releasing or establishing the mechanical coupling by the locking device ( 40 ) is locked, wherein for driving the coupling mechanism ( 130 ) via the valve device ( 10 ) a corresponding command to the valve device ( 10 ) from the parking station communication unit ( 2020 ) via the fixed part communication unit ( 111 ) is required.

Tool changing device according to claim 3, characterized in that the locking device ( 40 ) a locking state detecting device ( 44 ) for detecting a locking state of the locking device ( 40 ) and a detected locking state of a test unit ( 112 ) to the controller ( 50 ) is transferable, whereby the controller ( 50 ) is configured such that the fixed part ( 110 ) by means of the tool robot ( 1000 ) depending on the locking state of the Losteil ( 120 ) in the parking station ( 2000 ) is removed or not.

Tool changing device according to claim 3 or 4, characterized in that the valve device ( 10 ) a printing condition detecting device ( 70 ) for detecting a pressure condition in the valve device ( 10 ) and a recognized printing state and in particular parameters of an internal monitoring sensor system from a test unit ( 112 ) to the controller ( 50 ) are transferable, whereby the controller ( 50 ) is configured such that the fixed part ( 110 ) by means of the tool robot ( 1000 ) depending on the pressure state and in particular the parameters of the internal monitoring sensors of the Losteil ( 120 ) in the parking station ( 2000 ) is removed or not.

Tool changing device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the electrical contact between the parking station contact unit ( 2030 ) and the loose part contact unit ( 122 ) can be produced via an NFC system.

Tool change device for an automatic tool change, comprising: - a tool changer ( 100 ) with a fixed part ( 110 ) attached to a robotic arm ( 1010 ) of a tool robot ( 1000 ) is attachable, a Losteil ( 120 ) attached to a tool ( 1 ) is attachable, and a coupling mechanism ( 130 ) for releasing and establishing a mechanical coupling between the fixed part ( 110 ) and the lot part ( 120 ), where the solid part ( 110 ) a fixed part communication unit ( 111 ) for driving the coupling mechanism ( 130 ) having, A parking station communication unit ( 2020 ) at a parking station ( 2000 ) for the tool ( 1 ), and - a controller ( 50 ) for driving a tool robot ( 1000 ) and for sending, in the case of one at the parking 2000 ) arranged parking station communication unit ( 2020 ), a command from the parking station communication unit ( 2020 ) to the fixed part communication unit ( 111 ) for releasing or establishing a mechanical coupling between the fixed part ( 110 ) and the lot part ( 120 ) by means of the coupling mechanism ( 130 ), wherein the parking station communication unit ( 2020 ) and the fixed part communication unit ( 111 ) are configured such that an electrical coupling between the parking station communication unit ( 2020 ) and the fixed part communication unit ( 111 ) can only be produced when the solid part ( 110 ) at the lot part ( 120 ) in the parking station ( 2000 ), wherein to release or establish the mechanical coupling, a corresponding command from the parking station communication unit ( 2020 ) to the fixed part communication unit ( 111 ) is required.

Tool changing device according to claim 7, characterized in that the loose part ( 120 ) a loose part contact unit ( 122 ) connected to a parking station contact unit ( 2030 ) a parking station ( 2000 ) can be brought into electrical contact when the loose part ( 120 ) in the parking station ( 2000 ), and in particular via the loose part ( 120 ), the electrical coupling between the fixed part communication unit ( 111 ) and the parking station communication unit ( 2020 ), wherein the electrical coupling between the fixed part communication unit ( 111 ) and the parking station communication unit ( 2020 ) is provided so that it is separated when the electrical contact between the loose part contact unit ( 122 ) and the parking station contact unit ( 2030 ) is separated.

Tool changing device according to claim 7 or 8, characterized in that the fixed part ( 110 ) a pneumatic valve device ( 10 ) for driving the coupling mechanism ( 130 ) and the valve device ( 10 ) a locking device ( 40 ), by means of which a pneumatic valve ( 20 ) of the valve device ( 10 ) is lockable and thus the coupling mechanism ( 130 ) is detectable in a defined position, wherein the tool changing device is set such that the pneumatic valve ( 20 ) after releasing or establishing the mechanical coupling by the locking device ( 40 ) is locked, wherein for driving the coupling mechanism ( 130 ) via the valve device ( 10 ) a corresponding command to the valve device ( 10 ) from the parking station communication unit ( 2020 ) via the fixed part communication unit ( 111 ) is required.

Tool changing device according to claim 9, characterized in that the locking device ( 40 ) a locking state detecting device ( 44 ) for detecting a locking state of the locking device ( 40 ) and a detected locking state from a test unit to the controller ( 50 ) is transferable, whereby the controller ( 50 ) is configured such that the fixed part ( 110 ) by means of the tool robot ( 1000 ) depending on the locking state of the Losteil ( 120 ) in the parking station ( 2000 ) is removed or not.

Tool changing device according to claim 9 or 10, characterized in that the valve device ( 10 ) a printing condition detecting device ( 70 ) for detecting a pressure condition in the valve device ( 10 ) and a recognized printing state and in particular parameters of an internal monitoring sensor system from a test unit to the parking station communication unit ( 2020 ) are transferable, whereby the controller ( 50 ) is configured such that the fixed part ( 110 ) by means of the tool robot ( 1000 ) depending on the pressure state and in particular the parameters of the internal monitoring sensors of the Losteil ( 120 ) in the parking station ( 2000 ) is removed or not.

Tool changing device according to one of claims 8 to 11, characterized in that the loose part contact unit ( 122 ) has an NFC module.

Controller ( 50 ) for controlling and / or regulating an automatic tool change with a tool changing device according to one of the preceding claims 1 to 12.