工具机头与机械平台相互组合的工具设备的制作方法

本发明涉及工具设备领域，尤其涉及工具机头与机械平台相互组合的工具设备。

背景技术：

现有技术下的工具设备是一体化设计制造的，工具机头在机械平台上唯一的、是固定的，工具机头只为某种机械平台而存在，机械平台只能为某种工具机头而工作，这种工具机头不能在别的机械平台上使用，这种机械平台也不能安装别的工具机头，使得工具机头只能为一种机械平台设计和使用，不能按标准化规格化大量制造，它不能为通用机械平台提供多种工具机头选择，也使得机械平台只能为一种工具机头设计和使用，不能按标准化规格化大量制造，它不能为多种工具机头提供通用的机械平台。这种一体化的工具设备它的工具机头和机械平台之间不能像搭积木一样任意组合成多种多样不同用途的设备，而且在一台机械平台上也不能更换多种不同的工具机头组成不同用途的工具设备，各种工具机头严重的依赖于某种设备，无法为机机械平台提供更多的工具机头选择。更为糟糕的是这种一体化的工具设备没有通用工具机头的制造标准和通用机械平台的制造标准，也无法提供组合工具设备的统一的机座组合部件的标准，这种一体化的工具设备极大的限制了工具设备的应用范围，造成了大量工具设备资源的浪费，因此研制一种工具机头与机械平台相互组合的工具设备非常需要。

技术实现要素：

根据制造业的广泛需求和普通工具设备的诸多不足，本发明提供了一种工具机头与机械平台相互组合的工具设备，它采用了工具机头和机械平台各自独立制造技术和快速机座安装技术，它的特征在于工具机头和机械平台是各自独立的设备，它们之间通过工具机座和安装机座能相互组合成为不同用途的工具设备。这种工具设备，它的工具机头和机械平台可以按不同规格不同标准独立的制造，多种工具机头和多种机械平台之间能像搭积木一样任意组合成多种多样不同用途的设备，而且在一台设备平台上可以更换多种不同的工具机头组成不同用途的工具设备，各种工具机头不再依赖于某种设备，为机械平台提供更多的工具选择，更为重要的是它提供了工具机头的制造标准和机械平台的制造标准以及机座组合部件的制造标准。

为达此目的，本发明采用以下技术方案: 工具机头与机械平台相互组合的工具设备采用了工具机头和机械平台各自独立制造技术和快速机座安装技术，其主要特征在于：A. 工具机头和机械平台这两部分是各自独立的设备，它们之间通过工具机座和安装机座的相互组合成为不同用途的工具设备； B. 所述的工具机头根据不同的用途具有各种工具能力，主要有移载物料式工具机头、减量制造式工具机头、增量制造式工具机头等；C. 所述的机械平台根据不同用途其组件之间具有各种动作和运动能力，能使组合在机械平台上的工具机头做目标运动，完成移载或加工的作用；D. 所述的工具机座和安装机座是一对能相互快速组合的机座连接体，工具机座设置在工具机头上，安装机座设置在机械平台上。

其中，所述的工具机头有两种结构，第一种是本身具备移动机构的工具机头，第二种是本身不具备移动机构的工具机头。

其中，所述的移载物料式工具机头的主要类型有抓取型、挖掘型、载物型、舀料型、托举型、吸俘型、推拉型、击打型、吊装型等等；所述的减量制造式工具机头的主要类型有钻孔型，车削型、刨削型，插削型、磨削型、剪切型、热熔型、液割型、激光型、电火花型等等；所述的增量制造式工具头的主要类型有喷涂型、加料搅拌型、3D打印成型、焊接型、胶接型、铆接型、压接型、旋接型、渗透型、热合型、层合型等等，这些都是具有各种能力的工具机头的特征。

其中，所述的机械平台有两种作业方式，一种是工具机头和物料都在机械平台上，另一种是机械平台上只安装工具机头，物料不在机械平台上。

其中，所述的机械平台主要类型有：立式、卧式、斜式、角度式、转盘式、龙门式、单臂式、多臂式、吊臂式、悬臂式、机械人手臂式、转盘式、多层式、多轴式、多柱式、多坐标式、多自由度式、以及这些方式的复合型等等的多种结构类型。

其中，所述的工具机座和安装机座因机械平台不同，其工具机座和安装机座的结构方式也不相同，主要结构方式有：燕尾槽式、凸条凹槽式、凸块凹坑式、凸柱凹孔式、环块环槽式、L形托架式、机身夹装式、卡锁式、多形双板式等等多种结构方式。

其中，所述的某些工具机座就是工具机头上的圆柱体、方柱体、多边柱体等工具机头的机身本体，机械平台上也有相应的机身夹装式的安装机座，能快速的组合安装这些圆柱体、方柱体、多边柱体等工具机头的机身本体。

本发明的有益效果: 本发明公开了工具机头与机械平台相互组合的工具设备的技术资料，它采用了工具机头和机械平台各自独立制造技术和快速机座安装技术，它的特征在于工具机头和机械平台是各自独立的设备，它们之间通过工具机座和安装机座能相互组合成为不同用途的工具设备。本专利的工具机头在机械平台上不是固定的，唯一的，工具机头不为某种机械平台而存在，机械平台能为各种工具机头而工作，这种通用的工具机头能在很多的机械平台上使用，在这种通用的机械平台上能安装很多种功能不同的工具机头，使得工具机头能按标准化规格化大量制造，为通用机械平台提供多种工具机头的选择，也使得普通机械平台能变成通用机械平台，能按标准化和规格化大量制造，为多种工具机头提供通用的标准化规格化的机械平台。这种组合式工具设备它的工具机头和机械平台之间能像搭积木一样任意组合成多种多样不同用途的工具设备，而且在一台设备平台上也能更换多种不同的工具机头组成不同用途的工具设备，各种工具机头不依赖于某种设备，它为通用的机械平台提供了更多的工具机头的选择。更为重要的是这种工具设备提供了通用工具机头的制造标准和通用机械平台的制造标准，提供了组合工具设备的统一的机座组合部件的制造标准，这种工具机头与机械平台相互组合的工具设备极大的扩展了工具设备的应用范围，节省了大量工具设备的资源。采用这种工具机头和机械平台各自独立制造技术和快速机座安装技术，将会出现大量的按不同规格和标准制造的通用工具机头的高端制造业，将会出现大量的按不同规格和标准制造的通用的机械平台的高端制造业。

附图说明

图1为多种工具机头和多种机械平台组成的各种用途的工具设备的实施例示意图；

图2为多种通用的工具机头和立式机械平台组成的不同用途工具设备的实施例示意图；

图3为多种通用的工具机头和车削式机械平台组成的不同用途工具设备的实施例示意图；

图4为多种通用的工具机头和龙门式机械平台组成的不同用途工具设备的实施例示意图；

图5为多种通用的工具机头和机械人手臂平台组成的不同用途工具设备的实施例示意图；

图6为多种通用的工具机头和龙门转盘式机械平台组成的不同用途工具设备的实施例示意图；

图7为有移动机构的多种工具机头的实施例示意图；

图8为无移动机构的多种工具机头的实施例示意图；

图9为增量制造式的多种工具机头的实施例示意图；

图10为移载物料式的多种工具机头的实施例示意图；

图11为不同结构方式的多种工具机座和安装机座的实施例示意图；

图12为多种移载工具机头和移载挖掘式机械平台组成的不同用途工具设备的实施例示意图。

图中：1.工具机头、2.机械平台、3.工具机座、4.安装机座、5.移动机构。

具体实施方式

为了使本发明的目的和技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明做进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以对发明的解释，并不用于限定本发明所述求的权利要求。

工具机头与机械平台相互组合的工具设备采用了工具机头和机械平台各自独立制造技术和快速机座安装技术，见实施例示意图1～图6和图12所示，它们的主要特征在于：工具机头1和机械平台2这两部分是各自独立的设备，它们之间通过工具机座3和安装机座4的相互组合成为不同用途的工具设备；在图1～图6和图12所示的图例中，工具机头1根据不同的用途具有各种工具能力，主要有移载物料式工具机头1、减量制造式工具机头1、增量制造式工具机头1等；在图1～图6和图12所示的图例中，机械平台2根据不同用途其组件之间具有各种动作和运动能力，能使组合在机械平台上的工具机头1做目标运动，完成移载或加工的作用；在图1～图6和图12所示的图例中，工具机座3和安装机座4是一对能相互快速组合的机座连接体，工具机座3设置在工具机头1上，安装机座4设置在机械平台2上。

其中，所述的工具机头1有两种结构，第一种是本身具备移动机构5的工具机头1，第二种是本身不具备移动机构5的工具机头1。所述的本身具备移动机构5的工具机头1是在工具机头的本体上就设有移动、伸缩、扭转等机构，见实施例示意图7所示，其中图7(1)是有压杆手柄钻轴移动机构5的钻孔工具机头1；图7(2)是有压杆手柄铣轴移动机构5的横铣工具机头1；图7(3)是有电机转动伸缩爪移动机构5的抓取工具机头1；图7(4)是有电机伸缩杆移动机构5的离子切割工具机头1；所述的本身不具备移动机构5的工具机头1见实施例示意图8所示，其中图8(1)是无移动机构5的喷漆工具机头1；图8(2)是无移动机构5的砂轮磨削工具机头1；图8(3)是无移动机构5的群钻工具机头1；图8(4)是无移动机构5的锯切工具机头1，这些本身不具备移动机构5的工具机头1完全依靠机械平台上的动作和运转机构进行工作的。

其中，所述的移载物料式工具机头1就是对物料进行移动和装载作业的工具机头1，见实施例示意图10(1)所示的是浆料水斗型的移载物料式的工具机头1；图10(2)所示的是挖掘推土型的移载物料式的工具机头1；图10(3)所示的是抓取托举型的移载物料式的工具机头1；还有大量移载物料式工具机头1的实施例，例如吸俘型、推拉型、舀料型、击打型、吊装型等等类型的工具机头1，这里就不在图中一一列出了。

其中，所述的减量制造式工具机头1就是对物体和材料进行料体减少式加工作业的工具机头1，见实施例示意图7(1)所示的是钻孔型的减量制造式的工具机头1；图7(2)所示的是铣刀型的减量制造式的工具机头1；图7(3)所示的是离子切割型的减量制造式的工具机头1；图8(2)所示的是砂轮磨削型的减量制造式的工具机头1；图8(4)所示的是锯片切割型的减量制造式的工具机头1，还有大量减量制造式的工具机头实施例，例如车削型、刨削型、插削型、剪切型、热熔型、液割型、激光型、电火花型等等类型的工具机头1，这里就不在图中一一列出了。

其中，所述的增量制造式工具机头1就是对物体和材料进行料体增多式加工作业的工具机头，见实施例示意图8(1)所示的是喷漆型的增量制造式的工具机头1；图9(1)所示的是铆接型的增量制造式的工具机头1； 图9(2)所示的是点胶粘合型的增量制造式的工具机头1；图9(3)所示的是焊接型的增量制造式的工具机头1； 图9(4)所示的是3D打印成型的增量制造式的工具机头，还有大量增量制造式的工具机头实施例，例如加料搅拌型、胶接型、压接型、旋接型、渗透型、热合型、层合型等等的工具机头1，这里就不在图中一一列出了。

其中，工具机头与机械平台相互组合的工具设备它的机械平台2主要有两种作业方式，一种是工具机头1和物料都在机械平台2上，另一种是机械平台2上只安装工具机头1，物料不在机械平台2上。工具机头1和物料都在机械平台2上的实施例如图2、图3、图4所示，例如在图2中的立式机械平台2上，被加工的物体材料都固定在十字移动台上；例如在图3中的车削式机械平台2上，被加工的物体材料都固定在车床的卡盘上；例如在图4中的龙门式机械平台2上，被加工的物体材料都固定在龙门的移动滑台上；例如在图6中的龙门转盘式机械平台2上，被加工的物体材料都固定在龙门转盘的转台上；还有大量的这样的施实例就不在图中一一列出了，这些都是物料在机械平台2上被作业的具体实施例。

其中，所述的机械平台2的另一种作业方式是机械平台2上只安装工具机头1，物料不在机械平台2上，它的实施例如图5、图12所示，例如在图5中的机器人手臂与抓取工具机头组合工具设备上，被抓取的物料在机器人的周围，不在机器人的本体上；例如在图5中的机器人手臂与喷涂工具机头组合的工具设备上，被喷涂的物料在机器人的周围，不在机器人的本体上；例如在图5中的机器人手臂与铆接工具机组合的工具设备上，被铆接的物料在机器人的周围，不在机器人的本体上；例如在图12中的挖掘机械平台与挖掘工具机头组合的工具设备上，被挖掘的土石材料在挖掘机械平台的周围，不在挖掘机械平台上；例如在图12中，挖掘机械平台与舀取工具机头组合的工具设备上，被舀取的浆体水料在挖掘机械平台的周围，不在挖掘机械平台上；例如在图12中，挖掘机械平台与抓取工具机头组合的工具设备上，被抓取的物体材料在挖掘机械平台的周围，不在挖掘机械平台上；还有大量的这样的实施例就不在图中一一列出了，这些都是物料不在机械平台上而被作业的具体实施例。

其中，工具机头与机械平台相互组合的工具设备它的机械平台的类型是多种多样的，例如图2所示的是立式机械平台2的组合工具设备；例如图3所示的是车削式机械平台2的组合工具设备；例如图4所示的是龙门式机械平台2的组合工具设备；例如图5所示的是机器人手臂式机械平台2的组合工具设备；例如图6所示的是龙门转盘式机械平台2的组合工具设备；例如图12所示的是移载挖掘型机械平台2的组合工具设备；还有卧式、斜式、角度式、单臂式、多臂式、悬臂式、多层式、多轴式、多柱式、多坐标式、多自由度式、以及这些方式的复合型等等的多种结构类型的机械平台2就不在图中一一列出了。

其中，所述的工具机座3和安装机座4因机械平台2不同，工具机座3和安装机座4的结构方式也不相同，不同结构方式的工具机座3和安装机座4的实施例见图11示意图所示，图11(1)是燕尾槽式的工具机座3和安装机座4；图11(2)是凸条凹槽式的工具机座3和安装机座4；图11(3)是凸块凹坑式的工具机座3和安装机座4；图11(4)是凸圆盘凹圆体式工具机座3和安装机座4；图11(5)是L形托架式工具机座3和安装机座4；图11(6)是圆杆圆套式工具机座3和安装机座4；还有凸柱凹孔式、环块环槽式、卡锁式、多形双板式等等多种结构方式的工具机座3和安装机座4，这里就不在图中一一列出了。

其中，所述的某些工具机座3就是工具机头上的圆柱体、方柱体、多边柱体等工具机头1的机身本体，机械平台上也有相应的机身夹装式的安装机座4能快速的组合安装这些圆柱体、方柱体、多边柱体等工具机头的机身本体，例如图11(7)的安装机座4是圆柱体夹具，能夹装圆柱体型工具机头1的机身本体；例如图11(8)的安装机座4是方柱体夹具，能夹装方柱体型工具机头1的机身本体；例如图11(9)的安装机座4是卡箍型的夹具，它的卡箍可以是环形卡箍体、多边形卡箍体等，能夹装多种形体工具机头1的机身本体。

以上通过对各种实施例的说明，公开了工具机头与机械平台相互组合的工具设备的图文资料，它采用了工具机头和机械平台各自独立制造技术和快速机座安装技术，它的特征在于工具机头和机械平台是各自独立的设备，它们之间通过工具机座和安装机座能相互组合成为不同用途的工具设备。本专利的工具机头在机械平台上不是固定的，唯一的，工具机头不为某种机械平台而存在，机械平台能为各种工具机头而工作，这种工具机头能在很多的机械平台上使用，在这种机械平台上能安装很多种功能不同的工具机头，使得工具机头能按标准化规格化大量制造，为通用机械平台提供多种工具机头的选择，也使得普通机械平台能变成通用机械平台，能按标准化和规格化大量制造，为多种工具机头提供通用的标准化规格化的机械平台。这种组合式工具设备它的工具机头和机械平台之间能像搭积木一样任意组合成多种多样不同用途的工具设备，而且在一台设备平台上也能更换多种不同的工具机头组成不同用途的工具设备，各种工具机头不依赖于某种设备，它为通用的机械平台提供了更多的工具机头的选择。更为重要的是这种工具设备提供了通用工具机头的制造标准和通用机械平台的制造标准，提供了组合工具设备的统一的机座组合部件的制造标准，这种工具机头与机械平台相互组合的工具设备极大的扩展了工具设备的应用范围，节省了大量工具设备的资源。采用这种工具机头和机械平台各自独立制造技术和快速机座安装技术，将会出现大量的按不同规格和标准制造的通用工具机头的高端制造业，将会出现大量的按不同规格和标准制造的通用的机械平台的高端制造业。

尽管上述图文已经描述了本发明的优选实施例的说明，但本领域内的技术人员一旦得知了本创造性地概念，则可以对这些实施例做另外的变更和修改，所以，所附的权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更及修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的思想和范围，这样，尚若对本发明的这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术范围之内，则本发明意图包含这些改动和变形在内。