CN213165381U - 机械臂末端工具快换装置 - Google Patents

Abstract

一种机械臂末端工具快换装置包括：主轴端支撑体、锁定机构、及工具端支撑体。主轴端支撑体包括第一轴套及连接第一轴套的第二轴套。锁定机构包括活动穿设在第二轴套中的限位件、与限位件螺纹配合的传动件、用于驱动传动件旋转的驱动电机、及与第二轴套枢接的卡锁件。传动件通过螺纹传动，使限位件沿第二轴套的轴向移动。限位件的直线移动引起卡锁件的相对第二轴套产生角度的调整。工具端支撑体可拆卸套设在第二轴套上。卡锁件在预定角度下与工具端支撑体相抵靠，将工具端支撑体锁定在第二轴套外；由于限位件的移动由驱动电机带动，从而替代气源驱动，减少气流管路的配套，有利于提高机械臂动作时的灵活性。

Description

机械臂末端工具快换装置

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机械臂末端工具快换装置。

背景技术

近年来随着自动化程度的普及，工业机器臂凭借着自身优势越来越多地被应用到石材加工领域，并最终实现机器换人的目的。目前主要的应用形式是在机器臂的末端法兰固定电主轴或电机，装夹相应的工具，并接通水、电、气，以实现不同工序的加工。

但是部分材料的加工工序较多，包括锯切、铣削、磨削和抛光等，要实现不同的工序加工，就需要配套不同的加工工具。这就要求相关企业要么购买多台机器臂并安装对应的工具来完成不同工序，这样成本太高；要么购买一台机器臂，然后配套不同的工具，在加工过程中更换不同的工具以满足不同工序的要求，这样不仅能够很好地完成相关工序，还能很大程度降低设备采购成本，降低企业负担。

但是目前的末端工具快换装置一般利用气源作为动力以对工具进行锁定或解除，导致快换装置外部会增加气管或其他一些配套机构，增加了机械臂外部空间的占用，也相应地对机械臂执行任务时的姿态产生了限制。

实用新型内容

基于此，有必要针对利用气源作为动力对工具进行锁定或解除时，相关气源机构容易对机械臂的动作产生影响的问题，提供一种机械臂末端工具快换装置。

一种机械臂末端工具快换装置，包括：

主轴端支撑体，所述主轴端支撑体包括第一轴套及连接所述第一轴套的第二轴套；

锁定机构，所述锁定机构包括活动穿设在所述第二轴套中的限位件、与所述限位件螺纹配合的传动件、用于驱动所述传动件旋转的驱动电机，及与所述第二轴套枢接的卡锁件；所述限位件的直线移动引起所述卡锁件的相对所述第二轴套产生角度的调整；及

工具端支撑体，所述工具端支撑体可拆卸套设在所述第二轴套上；所述卡锁件在预定角度下与所述工具端支撑体相抵靠。

上述机械臂末端工具快换装置，在限位件穿设到第二轴套、驱动电机固定到第一轴套中的情况下，传动件连接到驱动电机的输出轴上，驱动电机的输出轴带动传动件转动，传动件通过螺纹配合带动限位件沿第二轴套的轴向移动。由于限位件的直线移动引起卡锁件的相对第二轴套角度的变化，故限位件在不同的轴向位置时，卡锁件相对第二轴套的角度不同，在卡锁件通过偏转外凸出第二轴套外的宽度较小或完全收纳到第二轴套中时，工具端支撑体可自由地从第二轴套上拆卸，而当卡锁件相对第二轴套偏转至预定角度时，卡锁件通过抵靠将工具端支撑体锁定在第二轴套外，从而使安装在工具端支撑体上的加工工具与机械臂快速分离或锁定。由于限位件的移动由驱动电机带动，从而替代气源驱动，减少气流管路的配套，有利于提高机械臂动作时的灵活性。

在其中一个实施例中，还包括下述技术特征的其中一个：

所述限位件与所述第二轴套的内壁相对的一侧设有调节槽；所述卡锁件包括卡挡部、及连接所述卡挡部的拨动部；所述拨动部容置在所述调节槽中；

所述卡锁件包括卡挡部；所述限位件与所述卡锁件的其中一个设有横向槽，另一个设有插销部；所述横向槽垂直所述第二轴套的轴向延伸，所述插销部容置在所述横向槽中；从而实现在限位件沿第二轴套的轴向移动时，卡锁件相对第二轴套的角度发生调整。

在其中一个实施例中，还包括下述技术特征的其中一个：

所述卡挡部的活动端面为凸柱面，所述卡锁件与所述第二轴套的枢接轴通过所述活动端面的圆心；

所述卡挡部的活动端面为凸球面，所述卡锁件与所述第二轴套的枢接轴通过所述活动端面的球心；从而避免了工具端支撑体产生周向的分力，防止卡锁件因受到偏转力矩的作用向第二轴套内收缩。

在其中一个实施例中，所述锁定机构还包括弹性件，所述弹性件用于使所述卡锁件向收缩入所述第二轴套的方向偏转；所述限位件用于推动所述卡锁件，使所述卡锁件向外凸出所述第二轴套的方向偏转；从而实现在限位件沿第二轴套的轴向移动时，卡锁件相对第二轴套的角度发生调整。

在其中一个实施例中，还包括下述技术特征的其中一个：

所述卡锁件为单个；

所述卡锁件为二个或以上，多个所述卡锁件沿所述第二轴套的周向均匀分布。

在其中一个实施例中，还包括连接感应组件，所述连接感应组件包括感应头、及感应识别件；所述主轴端支撑体与所述工具端支撑体的一个穿设所述感应头，另一个穿设所述感应识别件；从而可确认主轴端支撑体与工具端支撑体在位置上对接到位。

在其中一个实施例中，所述驱动电机为低压直流无刷电机或云台无刷电机；所述传动件为螺杆，且一端与所述驱动电机的转子部分连接；所述传动件的另一端穿设于所述限位件中；所述传动件与所述限位件的内侧螺纹配合；从而可提高机械臂末端工具快换装置的紧凑性。

在其中一个实施例中，还包括下述技术特征中的一个或多个：

所述主轴端支撑体在所述第一轴套内部设有堵转块；所述限位件靠近所述驱动电机的一端的边缘形状呈多边形或边缘上设有缺口；所述限位件靠近所述驱动电机的一端的边缘与所述堵转块贴合，或所述堵转块靠近所述缺口设置；

所述限位件的外侧设有轴向槽，所述轴向槽沿所述限位件的轴向延伸预定长度；所述主轴端支撑体还包括固定连接所述第二轴套中的防护销，所述防护销穿设在所述轴向槽中；所述轴向槽的宽度大于或等于所述防护销的外径；从而可使限位件在进行直线移动时，角度保持固定，或对限位件的移动范围进行限制。

在其中一个实施例中，所述锁定机构还包括电气组件，所述电气组件包括控制电路、及信号灯；所述控制电路用于向所述驱动电机输出驱动信号或用于收集所述驱动电机的反馈信息；所述控制电路还根据环境条件或运行模式调整所述信号灯的灯光状态；从而可进一步简化快换装置的外部连接，及进一步提高机械臂的动作灵活性。

在其中一个实施例中，还包括用于提供气流对接的气路机构；所述气路机构包括连接所述第一轴套的第一气管接头；所述第一轴套中设有连通所述第一气管接头的第一通气道；所述气路机构还包括连接所述工具端支撑体的第二气管接头；所述工具端支撑体上设有连通所述第二气管接头的第二通气道；所述第一气管接头与所述第二气管接头一一对应；从而加工工具能获取气压动力，以对工件进行吸附或夹持。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的机械臂末端工具快换装置的立体示意图；

图2为图1所示的机械臂末端工具快换装置的分解示意图；

图3为图1所示的机械臂末端工具快换装置在另一角度的分解示意图；

图4为图1中的主轴端支撑体及锁定机构的局部示意图；

图5为第一实施例中的锁定机构与工具端支撑体之间的配合关系图；

图6为第二实施例中的锁定机构与工具端支撑体之间的配合关系图；

图7为第三实施例中的锁定机构与工具端支撑体之间的配合关系图。

附图中各标号与含义之间的对应关系为：

100、机械臂末端工具快换装置；20、主轴端支撑体；21、第一轴套；211、第一通气道；22、第二轴套；23、堵转块；24、防护销；25、收容壳；26、锥面定位销；27、轴侧盖板；28、轴侧定位销；30、锁定机构；31、限位件；311、调节槽；312、横向槽；314、轴向槽；32、传动件；33、驱动电机；34、卡锁件；341、卡挡部；344、活动端面；342、拨动部；343、插销部；345、卡销；35、弹性件；36、电气组件；361、控制电路；362、信号灯；40、工具端支撑体；41、垫板；411、凹弧面；42、第二通气道；43、锥面凹槽；44、第一定位孔；51、感应头；52、感应识别件；61、第一气管接头；62、第二气管接头； 63、外密封垫圈；70、电气传输机构；71、第一电气接头；73、电气端口；72、第二电气接头。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接地接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接地接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1至图7，为本实用新型一实施方式的机械臂末端工具快换装置 100，用于实现机械臂的末端主轴与加工工具之间的快速装卸。该机械臂末端工具快换装置100包括：主轴端支撑体20、锁定机构30、及工具端支撑体40。主轴端支撑体20包括第一轴套21、及连接第一轴套21的第二轴套22。锁定机构 30包括活动穿设在第二轴套22中的限位件31、与限位件31螺纹配合的传动件 32、用于驱动传动件32旋转的驱动电机33、及与第二轴套22枢接的卡锁件34。传动件32通过螺纹传动，使限位件31沿第二轴套22的轴向移动。限位件31的直线移动引起卡锁件34的相对第二轴套22产生角度的调整。工具端支撑体 40可拆卸套设在第二轴套22上。卡锁件34在预定角度下与工具端支撑体40相抵靠，将工具端支撑体40锁定在第二轴套22外。

在限位件31穿设到第二轴套22、驱动电机33固定到第一轴套21中的情况下，传动件32连接到驱动电机33的输出轴上，驱动电机33的输出轴带动传动件32转动，传动件32通过螺纹配合带动限位件31沿第二轴套22的轴向移动。由于限位件31的直线移动引起卡锁件34的相对第二轴套22角度的变化，故限位件31在不同的轴向位置时，卡锁件34相对第二轴套22的角度不同，在卡锁件34通过偏转外凸出第二轴套22外的宽度较小或完全收纳到第二轴套22中时，工具端支撑体40可自由地从第二轴套22上拆卸，而当卡锁件34相对第二轴套22偏转至预定角度时，卡锁件34通过抵靠将工具端支撑体40锁定在第二轴套 22外，从而使安装在工具端支撑体40上的加工工具与机械臂快速分离或锁定。由于限位件31的移动由驱动电机33带动，从而替代气源驱动，减少气流管路的配套，有利于提高机械臂动作时的灵活性。

请参阅图5，在其中一种实施方式中，限位件31与第二轴套22的内壁相对的一侧设有调节槽311。卡锁件34包括卡挡部341、及连接卡挡部341的拨动部342。拨动部342活动容置在调节槽311中，且调节槽311的大小与拨动部 342的大小接近。由于卡锁件34与第二轴套22枢接，且拨动部342部分容置在调节槽311中，在限位件31沿第二轴套22的轴向移动时，拨动部342容置在调节槽311中的部分的角度发生变化，引起拨动部342及卡挡部341相对第二轴套22的角度发生变化，拨动部342与调节槽311的配合在相反方向的移动下均能起到角度调节的作用。当卡锁件34转动至预定角度时，卡挡部341外凸出第二轴套22，并阻挡工具端支撑体40向松脱的方向移动，从而将工具端支撑体 40锁定在第二轴套22外侧。

请参阅图6，在其中一种实施方式中，卡锁件34包括卡挡部341，限位件 31与卡锁件34的其中一个设有横向槽312，另一个设有插销部343。横向槽312 垂直第二轴套22的轴向延伸，插销部343容置在横向槽312中。可选地，插销部343设置在卡锁件34上，且连接卡挡部341。挡限位件31移动时，插销部343在第二轴套22的轴向上随限位件31移动，以使卡挡部341产生偏转，横向槽312在垂直第二轴套22的轴向的方向上的延伸宽度适应了插销部343的活动范围。

请参阅图4，在其中一种实施方式中，卡挡部341的活动端面344为凸柱面，卡锁件34与第二轴套22的枢接轴通过活动端面344的圆心。活动端面344为卡挡部341上用于与工具端支撑体40接触的表面，当工具端支撑体40通过活动端面344上的任意位置与活动端面344接触时，工具端支撑体40对卡挡部341 所产生的作用力指向卡锁件34与第二轴套22的枢接轴，避免了对工具端支撑体40产生周向的分力，防止卡锁件34因受到偏转力矩的作用向第二轴套22内收缩。具体地，凸柱面为完整柱面的一部分，在特定方向上的截面边缘呈圆弧形。

在其中一种实施方式中，卡挡部341的活动端面344为凸球面，卡锁件34 与第二轴套22的枢接轴通过活动端面344的球心。同理地，工具端支撑体40 对卡挡部341所产生的作用力指向卡锁件34与第二轴套22的枢接轴，避免了工具端支撑体40产生周向的分力，防止卡锁件34因受到偏转力矩的作用向第二轴套22内收缩。具体地，凸球面为完整球面的一部分，在任意方向上的截面边缘呈圆弧形。

请参阅图3，工具端支撑体40上设有垫板41，垫板41上设置有凹弧面411，凹弧面411的形状与活动端面344的形状接近或一致，以局部容纳卡挡部341，并增大垫板41与卡挡部341之间的接触面积，减少接触部分所承受的压强。

请参阅图7，锁定机构30还包括弹性件35，弹性件35用于使卡锁件34向收缩入第二轴套22的方向偏转。限位件31用于推动卡锁件34，使卡锁件34向外凸出第二轴套22的方向偏转。

请参阅图7，限位件31与弹性件35对卡锁件34起到了相反方向的推动作用。具体地，可以是卡锁件34上连接有卡销345，卡销345处于第二轴套22内，卡销345的一端与第二轴套22的内侧之间连接弹性件35，当限位件31离开卡销345时，弹性件35对卡销345的一端牵引或推挤，使卡锁件34收缩入第二轴套22内，当限位件31与卡销345的另一端接触并产生推动作用时，弹性件 35被反向拉伸或压缩，让卡锁件34向外凸出第二轴套22的方向偏转至预定角度，以阻挡工具端支撑体40向脱离第二轴套22的方向移动。

在其中一种实施方式中，卡锁件34为单个，从而可简化锁定机构30的结构、提高组装效率。

在其中一种实施方式中，卡锁件34为二个或以上，多个卡锁件34沿第二轴套22的周向均匀分布。由于工具端支撑体40受到多个卡锁件34的阻挡，从而可提高对工具端支撑体40锁定的稳定性，及避免套设在第二轴套22上的工具端支撑体40产生晃动。

请参阅图2及图3，机械臂末端工具快换装置100还包括连接感应组件，连接感应组件包括感应头51、及感应识别件52。主轴端支撑体20与工具端支撑体40的一个穿设感应头51，另一个穿设感应识别件52。当工具端支撑体40以预定方向套入到第二轴套22时，感应头51与感应识别件52之间相互靠近，感应头51产生连接确认信号，以确认主轴端支撑体20与工具端支撑体40在位置上对接到位、锁定机构30可以驱动卡锁件34偏转，以实现对工具端支撑体40 的锁定。

请参阅图2及图3，在本实施方式中，感应头51穿设在第一轴套21上，感应识别件52穿设在工具端支撑体40上。具体地，感应头51为电感式接近开关，感应识别件52为碳钢柱。

请参阅图4，驱动电机33为低压直流无刷电机或云台无刷电机。传动件32 为螺杆，且一端与驱动电机33的转子部分连接。传动件32的另一端穿设于限位件31中。传动件32与限位件31的内侧螺纹配合。采用低压直流无刷电机或云台无刷电机可提高机械臂末端工具快换装置100的紧凑性，驱动电机33通过传动件32带动限位件31直线移动，从而可令限位件31及时响应驱动电机33 的控制。

请参阅图4，在其中一种实施方式中，主轴端支撑体20在第一轴套21内部设有堵转块23。限位件31靠近驱动电机33的一端的边缘形状呈多边形或边缘上设有缺口。限位件31靠近驱动电机33的一端的边缘与堵转块23贴合，或堵转块23靠近缺口设置。当限位件31靠近驱动电机33的一端的边缘形状呈多边形时，固定在第一轴套21或第二轴套22上的堵转块23通过与限位件31的任一直线边缘相抵靠，可使限位件31在进行直线移动时，角度保持固定。当限位件31靠近驱动电机33的一端的边缘形状呈圆形而设置有缺口时，通过堵转块 23容置在缺口至，可同样起到限制限位件31转动的效果。

在其中一种实施方式中，限位件31的外侧设有轴向槽314，轴向槽314沿限位件31的轴向延伸预定长度。主轴端支撑体20还包括固定连接第二轴套22 中的防护销24，防护销24穿设在轴向槽314中。轴向槽314的宽度大于或等于防护销24的外径。通过防护销24穿设在轴向槽314中，且轴向槽314延伸预定长度，可对限位件31的移动范围进行限制，在限位件31移动至极限位置时，防护销24与轴向槽314的内壁相抵靠，避免限位件31过度移动而造成驱动电机33或限位块受损。

请参阅图2，锁定机构30还包括电气组件36，电气组件36包括控制电路 361、及信号灯362。控制电路361用于向驱动电机33输出驱动信号或用于收集驱动电机33的反馈信息。控制电路361还根据环境条件或运行模式调整信号灯 362的灯光状态。通过在快换装置内部集成控制电路361，从而可进一步简化快换装置的外部连接，及进一步提高机械臂的动作灵活性。

请参阅图2，主轴端支撑体20还包括用于容纳控制电路361的收容壳25。收容壳25设置在第一轴套21远离第二轴套22的一侧。在本实施方式中，信号灯362安装在收容壳25的外侧。

具体地，信号灯362可以是多个，通过信号灯362的灯色变化、亮度变化、或闪烁频率变化，可以向使用者显示控制电路361是否有电源输入、快换装置的运行是否存在故障、驱动电机33是否失电，又或者可以显示出锁定机构30 当前工具端支撑体40是处于锁定状态还是处于解锁状态。

请参阅图2及图3，机械臂末端工具快换装置100还包括用于提供气流对接的气路机构。气路机构包括连接第一轴套21的第一气管接头61。第一轴套21 中设有连通第一气管接头61的第一通气道211。气路机构还包括连接工具端支撑体40的第二气管接头62。工具端支撑体40上设有连通第二气管接头62的第二通气道42。第一气管接头61与第二气管接头62一一对应。

由于加工工具上可能需要利用气压对工件进行吸附或夹持，当第一气管接头61连通至气源设备后，第一气管接头61依次通过第一通气道211、及第二通气道42连通至第二气管接头62，加工工具从第二气管接头62获取气压动力，以对工件进行吸附或夹持。

可选地，第一气管接头61与第二气管接头62可以为一对或多对，在本实施方式中，第一气管接头61与第二气管接头62的对数为四。

请参阅图3，气路机构还包括连接第一轴套21外侧的外密封垫圈63。外密封垫圈63环绕第一通气道211出口。工具端支撑体40朝向凸环部的一侧设有锥面凹槽43，锥面凹槽43连通第二通气道42。锥面凹槽43用于容纳外密封垫圈63。由于外密封垫圈63设置在第一通气道211与第二通气道42之间，在主轴端支撑体20贴合到工具端支撑体40上时，外密封垫圈63被挤压在第一轴套 21与工具端支撑体40之间，从而保证第一通气道211与第二通气道42之间的气密性。在其他实施方式中，还可以是，锥面凹槽43设置在第一轴套21朝向工具端支撑体40的一侧，且连通第一通气道211，外密封垫圈63连接工具端支撑体40且环绕第二通气道42出口设置。

请参阅图1，机械臂末端工具快换装置100还包括用于提供信号传送或电源供应的电气传输机构70。电气传输机构70包括连接主轴端支撑体20的第一电气接头71、及连接工具端支撑体40的第二电气接头72。在工具端支撑体40锁定到主轴端支撑体20上后，第一电气接头71与第二电气接头72之间通过电气端口传递信号或电源。由于第一电气接头71、第二电气接头72分别安装在主轴端支撑体20及工具端支撑体40上，在主轴端支撑体20与工具端支撑体40之间完成对接后，可同时完成电气上的对接，从而可减少加工工具更换时的对接处理，有效操作提高效率。具体地，第一电气接头71固定在第一轴套21的一侧。

工具端支撑体40的内腔的内径与第二轴套22的外径接近或一致。主轴端支撑体20还包括设置在第二轴套22附近的锥头定位销。锥头定位销的尖端朝向工具端支撑体40。工具端支撑体40上设有与锥头定位销一一对应的第一定位孔44。

由于工具端支撑体40的内腔的内径与第二轴套22的外径接近或一致，在第二轴套22穿入工具端支撑体40的内腔后，可在径向上对工具端支撑体40产生限定，在锥头定位销的锥状表面的辅助下，第一定位孔44能更方便地套到锥头定位销上，对工具端支撑体40起到了角度定位的作用，从而可使气路机构或电气传输机构70能准确对接。优选地，锥头定位销的数量为二，从而可避免由于工具端支撑体40的内腔的内径与第二轴套22的外径的差异，导致在完成定位后仍然存在晃动。

主轴端支撑体20还包括设置在轴侧盖板27外侧的轴侧定位销28。工具端支撑体40在背向第一轴套21的一侧设有工具侧定位销。在快换装置安装时，通过轴侧定位销28可在角度上与机械臂上的主轴准确对应，通过工具侧定位销可以使加工工具与工具端支撑体40准确对应，避免由于安装时的角度偏差因此加工精确度或质量的下降。具体地，为保证外部定位准确性，轴侧定位销28或工具侧定位销的数量至少为二。具体地，轴侧定位销28分别穿设在轴侧盖板27 及第一轴套21上，工具侧定位销固定穿设在工具端支撑体40上。

本实施例中，在限位件31穿设到第二轴套22、驱动电机33固定到第一轴套21中的情况下，传动件32连接到驱动电机33的输出轴上，驱动电机33的输出轴带动传动件32转动，传动件32通过螺纹配合带动限位件31沿第二轴套 22的轴向移动。由于限位件31的直线移动引起卡锁件34的相对第二轴套22角度的变化，故限位件31在不同的轴向位置时，卡锁件34相对第二轴套22的角度不同，在卡锁件34通过偏转外凸出第二轴套22外的宽度较小或完全收纳到第二轴套22中时，工具端支撑体40可自由地从第二轴套22上拆卸，而当卡锁件34相对第二轴套22偏转至预定角度时，卡锁件34通过抵靠将工具端支撑体 40锁定在第二轴套22外，从而使安装在工具端支撑体40上的加工工具与机械臂快速分离或锁定。由于限位件31的移动由驱动电机33带动，从而替代气源驱动，减少气流管路的配套，有利于提高机械臂动作时的灵活性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种机械臂末端工具快换装置，其特征在于，包括：

主轴端支撑体，所述主轴端支撑体包括第一轴套及连接所述第一轴套的第二轴套；

锁定机构，所述锁定机构包括活动穿设在所述第二轴套中的限位件、与所述限位件螺纹配合的传动件、用于驱动所述传动件旋转的驱动电机，及与所述第二轴套枢接的卡锁件；所述限位件的直线移动引起所述卡锁件的相对所述第二轴套产生角度的调整；及

工具端支撑体，所述工具端支撑体可拆卸套设在所述第二轴套上；所述卡锁件在预定角度下与所述工具端支撑体相抵靠。

2.根据权利要求1所述的机械臂末端工具快换装置，其特征在于，还包括下述技术特征的其中一个：

所述限位件与所述第二轴套的内壁相对的一侧设有调节槽；所述卡锁件包括卡挡部、及连接所述卡挡部的拨动部；所述拨动部容置在所述调节槽中；

所述卡锁件包括卡挡部；所述限位件与所述卡锁件的其中一个设有横向槽，另一个设有插销部；所述横向槽垂直所述第二轴套的轴向延伸，所述插销部容置在所述横向槽中。

3.根据权利要求2所述的机械臂末端工具快换装置，其特征在于，还包括下述技术特征的其中一个：

所述卡挡部的活动端面为凸柱面，所述卡锁件与所述第二轴套的枢接轴通过所述活动端面的圆心；

所述卡挡部的活动端面为凸球面，所述卡锁件与所述第二轴套的枢接轴通过所述活动端面的球心。

4.根据权利要求1所述的机械臂末端工具快换装置，其特征在于，所述锁定机构还包括弹性件，所述弹性件用于使所述卡锁件向收缩入所述第二轴套的方向偏转；所述限位件用于推动所述卡锁件，使所述卡锁件向外凸出所述第二轴套的方向偏转。

5.根据权利要求1所述的机械臂末端工具快换装置，其特征在于，还包括下述技术特征的其中一个：

所述卡锁件为单个；

所述卡锁件为二个或以上，多个所述卡锁件沿所述第二轴套的周向均匀分布。

6.根据权利要求1所述的机械臂末端工具快换装置，其特征在于，还包括连接感应组件，所述连接感应组件包括感应头、及感应识别件；所述主轴端支撑体与所述工具端支撑体的一个穿设所述感应头，另一个穿设所述感应识别件。

7.根据权利要求1所述的机械臂末端工具快换装置，其特征在于，所述驱动电机为低压直流无刷电机或云台无刷电机；所述传动件为螺杆，且一端与所述驱动电机的转子部分连接；所述传动件的另一端穿设于所述限位件中；所述传动件与所述限位件的内侧螺纹配合。

8.根据权利要求7所述的机械臂末端工具快换装置，其特征在于，还包括下述技术特征中的一个或多个：

所述主轴端支撑体在所述第一轴套内部设有堵转块；所述限位件靠近所述驱动电机的一端的边缘形状呈多边形或边缘上设有缺口；所述限位件靠近所述驱动电机的一端的边缘与所述堵转块贴合，或所述堵转块靠近所述缺口设置；

所述限位件的外侧设有轴向槽，所述轴向槽沿所述限位件的轴向延伸预定长度；所述主轴端支撑体还包括固定连接所述第二轴套中的防护销，所述防护销穿设在所述轴向槽中；所述轴向槽的宽度大于或等于所述防护销的外径。

9.根据权利要求1所述的机械臂末端工具快换装置，其特征在于，所述锁定机构还包括电气组件，所述电气组件包括控制电路、及信号灯；所述控制电路用于向所述驱动电机输出驱动信号或用于收集所述驱动电机的反馈信息；所述控制电路还根据环境条件或运行模式调整所述信号灯的灯光状态。

10.根据权利要求1所述的机械臂末端工具快换装置，其特征在于，还包括用于提供气流对接的气路机构；所述气路机构包括连接所述第一轴套的第一气管接头；所述第一轴套中设有连通所述第一气管接头的第一通气道；所述气路机构还包括连接所述工具端支撑体的第二气管接头；所述工具端支撑体上设有连通所述第二气管接头的第二通气道；所述第一气管接头与所述第二气管接头一一对应。

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