CN113124025B - 一种具有柔性的机器人末端法兰接口 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机器人领域,具体涉及一种有柔性的机器人末端法兰接口,包括用于固定末端执行器的顶层接口和用于与机械臂或者其他装置连接的底层,在顶层接口和底层之间还设置有中间连接层,在顶层接口的底部设置有沿X方向延伸的第一滑槽,在中间连接层顶部中心设置有与第一滑槽匹配的上连接体,在底层的顶部设置有沿Y方向延伸的第二滑槽,在中间连接层底部中心设置有与第二滑槽匹配的下连接体,在上连接体两侧和下连接体两侧分别设置有弹性连接件,在外力作用下,上连接体和下连接体能够在对应的滑槽内滑动,利用弹性连接件使中间连接层具有两个自由度从而具有柔性性能,最终在X和Y方向提供偏移补偿末端执行装置与设备的误差。
Description
技术领域
本发明属于机器人领域,具体涉及一种有柔性的机器人末端法兰接口。
背景技术
机械臂末端执行装置一般指任何一个连接在机械臂边缘关节具有一定功能的工具,目前,市面上大多数末端执行器的结构通常是刚性的,由于刚性结构的特性以及设备与装置位置之间存在的误差,导致机械臂末端执行装置与设备之间的配合常出现问题,造成设备运行时频繁出现故障。
发明内容
为了解决背景技术中问题,本发明公开一种有柔性的机器人末端法兰接口,补偿机械臂末端执行装置与设备位置之间存在的误差,械臂末端执行装置与设备之间配合好,提高设备运行的效率。
为实现上述发明目的,本发明采用下述技术方案:
一种具有柔性的机器人末端法兰接口,包括用于固定末端执行器的顶层接口和用于与机械臂或者其他装置连接的底层,在顶层接口和底层之间还设置有中间连接层,在顶层接口的底部设置有沿X方向延伸的第一滑槽,第一滑槽是一端开口的T形槽,在开口处吻合设置有顶层滑块,在中间连接层顶部中心设置有与第一滑槽匹配的上连接体,在底层的顶部设置有沿Y方向延伸的第二滑槽,第二滑槽是一端敞口的倒T形槽,在敞口处吻合设置有底层滑块,在中间连接层底部中心设置有与第二滑槽匹配的下连接体, 在上连接体和第一滑槽槽底之间、上连接体和顶层滑块之间、下连接体和第二滑槽槽底之间及下连接体和底层滑块之间分别设置有弹性连接件,在外力作用下,上连接体和下连接体能够在对应的滑槽内滑动,使顶层接口相对中间连接层沿X方向偏移提供偏移补偿, 使底层相对中间连接层沿Y方向偏移提供偏移补偿。
进一步地,弹性连接件是弹簧,弹簧包括设置在第一滑槽的顶层弹簧和设置在第二滑槽的底层弹簧,在顶层弹簧作用下,顶层接口能够相对中间连接层沿X方向偏移,在底层弹簧的作用下,底层能够相对中间连接层沿Y方向偏移。
进一步地,底层通过下接口层与机械臂或者其他装置连接,在下接口层中部设置有T形的凹槽,在凹槽中部设置有水平设置的长条状下接口滑块,下接口滑块通过连接螺钉与底层底部固定连接,在下接口滑块两侧壁与凹槽的内侧壁之间分别设置有两条下接口弹簧,所述下接口弹簧分别沿凹槽的轴向延伸,在外力作用下,下接口层能够绕连接螺钉相对底层旋转。
进一步地,在顶层接口的顶部沿周向间隔设置有若干螺孔,顶层接口通过穿设在螺孔内螺栓与末端执行器固定连接。
进一步地,在下接口层的底部沿周向间隔设置有若干安装孔,下接口层通过穿设在安装孔内螺栓与机械臂或者其他装置连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明具有柔性的机器人末端法兰接口,包括在顶层接口、中间连接层和底层,在顶层接口内设置有T形第一滑槽,在底层内设置有倒T形第二话槽,中间连接层顶部上连接体吻合设置在第一滑槽内,中间连接层底部下连接体吻合设置在第二滑槽内,在中间连接层的上连接体和下连接体的两侧分别设置有弹簧,利用弹簧使中间连接层具有两个自由度从而具有柔性性能,最终在X和Y方向提供偏移补偿末端执行装置与设备的误差,下接口层位于底层下方,下接口层内部通过下接口滑块与下接口弹簧相连接,下接口滑块与底层相连接,由螺钉固定,用于固定和定位下接口弹簧,下接口弹簧共有两组,每组两根,下接口弹簧两端分别与下接口层和下接口弹簧相连实现偏转功能,本发明具有柔性的机器人末端法兰接口,结构简单、方便购置、稳定性强,便于维护。
附图说明
图1是本发明末端法兰接口的内部结构示意图;
图2是本发明末端法兰接口底部的结构示意图;
图3是本发明中顶层弹簧的结构示意图;
图4是本发明沿X方向偏移剖视图一;
图5是本发明沿X方向偏移剖视图二;
图6是本发明中底层弹簧和接口层弹簧的结构示意图;
图7是本发明沿Y方向偏移剖视图一;
图8是本发明沿Y方向偏移剖视图二;
图9是本发明旋转时下接口弹簧的状态示意图一;
图10是本发明旋转时下接口弹簧的状态示意图二;
上述图中:1-顶层接口;2-顶层滑块;3-顶层弹簧;3.1-顶层弹簧A;3.2-顶层弹簧B;4-连接层;4.1-连接层本体;4.2-上连接体;4.3-下连接体;5-底层;6-底层滑块;7-底层弹簧;7.1-底层弹簧A;7.2-底层弹簧B;8-下接口层;9-下接口滑块;10-下接口弹簧;11-连接螺钉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
结合附图1、附图2、附图3和附图6,详细阐述本发明一种具有柔性的机器人末端法兰接口,包括用于固定末端执行器的顶层接口1和用于与机械臂或者其他装置连接的底层5,在顶层接口1的顶部沿周向间隔设置有若干螺孔,顶层接口1通过穿设在螺孔内螺栓与末端执行器固定连接,在顶层接口1和底层5之间还设置有中间连接层4,在顶层接口1的底部设置有沿X方向延伸的第一滑槽,第一滑槽是一端开口的T形槽,在开口处吻合设置有顶层滑块2,中间连接层4包括设置在顶层接口1正下方的连接层本体4.1,在连接层本体4.1顶部中心设置有与第一滑槽匹配的上连接体4.2, 上连接体4.2是T形结构,在底层5的顶部设置有沿Y方向延伸的第二滑槽,第二滑槽是一端敞口的倒T形槽,在敞口处吻合设置有底层滑块6,在连接层本体4.1底部中心设置有与第二滑槽匹配的下连接体4.3, 下连接体4.3是倒T形结构,在第一滑槽内设置有顶层弹簧3,顶层弹簧3包括设置在上连接体4.2和第一滑槽槽底之间的顶层弹簧A3.1及在上连接体4.2和顶层滑块2之间的顶层弹簧B3.2,在第二滑槽内设置有底层弹簧7,底层弹簧7包括设置在下连接体4.3和第二滑槽槽底之间的底层弹簧A7.1及下连接体4.3和底层滑块6之间的底层弹簧B7.2,在外力作用下,上连接体4.2和下连接体4.3能够在对应的滑槽内滑动,使顶层接口1相对中间连接层4沿X方向偏移提供偏移补偿, 底层5相对中间连接层4沿Y方向偏移提供偏移补偿,在顶层弹簧3作用下,顶层接口1能够相对中间连接层4沿X方向偏移,在底层弹簧7的作用下,底层5能够相对中间连接层沿Y方向偏移。
作为可选设计,优选底层5通过下接口层8与机械臂或者其他装置连接,在下接口层8的底部沿周向间隔设置有若干安装孔,下接口层8通过穿设在安装孔内螺栓与机械臂或者其他装置连接,在下接口层8中部设置有T形的凹槽,在凹槽中部设置有水平设置的长条状下接口滑块9,下接口滑块9通过连接螺钉11与底层5底部固定连接,在下接口滑块9两侧壁与凹槽的内侧壁之间分别设置有两条下接口弹簧10,所述下接口弹簧10分别沿凹槽的轴向延伸,在外力作用下,下接口层8能够绕连接螺钉11相对底层5旋转并复位。
本发明的工作过程如下:
下接口层8安装在机械臂或者其他装置的法兰口上,末端执行器与顶层接口1连接,当末端执行器需要补偿末端执行器与设备的误差时,若末端执行器只受到一个方向的作用,即本法兰接口只需要补偿一个方向的误差,需要补偿沿X方向误差时,如图4和图5所示,本发明具有柔性的机器人末端法兰接口顶层弹簧A3.1和顶层弹簧B3.2受力通过上连接体4.2使顶层接口1相对中间连接层4沿X方向发生偏移,在X方向提供偏移补偿;
需要补偿沿Y方向误差时,图7和图8所示,本发明具有柔性的机器人末端法兰接口底层弹簧A7.1和底层弹簧B7.2受力通过下连接体4.3使底层5相对中间连接层4沿Y方向发生偏移,在Y方向提供偏移补偿;
若末端执行器受到两个方向的作用,即X和Y方向同时受到作用,如图9和图10所示,此时中间连接层4沿着顶层接口1的T型槽方向偏移,即沿X方向偏移,顶层弹簧3中一组受到中间连接层4的压缩,顶层弹簧3中另一组受到中间连接层4的拉伸,由于误差的作用,底层5也将沿着自身的T型槽方向偏移,即沿Y方向偏移,底层弹簧7中一组受到连接层4的压缩,另一组受到连接层4的拉伸,同时,由于下接口滑块9与底层5相连接,也会随之发生偏移,下接口层8通过下接口弹簧10与下接口滑块9相连接,此时将绕着中心的连接螺钉11偏转,从而整个末端执行器可以补偿与设备的误差并产生一定的柔性性能。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (3)
1.一种具有柔性的机器人末端法兰接口,其特征是:包括用于固定末端执行器的顶层接口和用于与机械臂连接的底层,在顶层接口和底层之间还设置有中间连接层,在顶层接口的底部设置有沿X方向延伸的第一滑槽,第一滑槽是一端开口的T形槽,在开口处吻合设置有顶层滑块,在中间连接层顶部中心设置有与第一滑槽匹配的上连接体,在底层的顶部设置有沿Y方向延伸的第二滑槽,第二滑槽是一端敞口的倒T形槽,在敞口处吻合设置有底层滑块,在中间连接层底部中心设置有与第二滑槽匹配的下连接体, 在上连接体和第一滑槽槽底之间、上连接体和顶层滑块之间、下连接体和第二滑槽槽底之间及下连接体和底层滑块之间分别设置有弹性连接件,弹性连接件是弹簧,弹簧包括设置在第一滑槽的顶层弹簧和设置在第二滑槽的底层弹簧,在外力和弹性连接件作用下,上连接体和下连接体能够在对应的滑槽内滑动,使顶层接口相对中间连接层沿X方向偏移提供偏移补偿, 使底层相对中间连接层沿Y方向偏移提供偏移补偿,底层通过下接口层与机械臂连接,在下接口层中部设置有T形的凹槽,在凹槽中部设置有水平设置的长条状下接口滑块,下接口滑块通过连接螺钉与底层底部固定连接,在下接口滑块两侧壁与凹槽的内侧壁之间分别设置有两条下接口弹簧,所述下接口弹簧分别沿凹槽的轴向延伸,在外力作用下,下接口层能够绕连接螺钉相对底层旋转。
2.根据权利要求1所述一种具有柔性的机器人末端法兰接口,其特征是:在顶层接口的顶部沿周向间隔设置有若干螺孔,顶层接口通过穿设在螺孔内螺栓与末端执行器固定连接。
3.根据权利要求1所述一种具有柔性的机器人末端法兰接口,其特征是:在下接口层的底部沿周向间隔设置有若干安装孔,下接口层通过穿设在安装孔内螺栓与机械臂连接。
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