CN216991959U - 用于切换机械臂末端工具的快换装置 - Google Patents
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Abstract
用于切换机械臂末端工具的快换装置,包括母装配体和公装配体;母装配体包括工具盘、公接头座和公接头;公装配体包括连接座、壳体、电机A、母接头座、母接头和锁定组件;当公装配体与母装配体对接时,壳体的圆柱形凸台***套环的内孔中,圆柱形凸台上的定位杆嵌入套环上的导向缺口中,公接头与母接头相互正对并相互插接,锁定组件将壳体和套环锁定为一体。本实用新型的优点在于,可通过遥控的方式控制母装配体与公装配体的对接或分离,进而实现机器人末端工具的自动拆装,整个拆装过程快捷、简便、可靠性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动化夹头技术领域,特别是一种用于切换机械臂末端工具的快换装置。
背景技术
机器人(尤其是多轴机器人)因其动作的灵活性、可靠性及高效性,已在各行业中得到广泛应用,并逐渐取代人工操作。但在实际应用过程中,往往需要一台机器人处理数种不同产品或不同工艺过程,则该机器人需要相应的匹配数种不同的末端工具,常见的末端工具包括铲斗、液压锤、液压剪、液压钳、切割机等。目前在更换末端工具时,往往需要人工拆装,步骤繁琐并且费时费力。而在一些危险环境下(例如核辐射、高温、低温等),人工拆装难度极大甚至无法完成拆装。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足,而提供一种用于切换机械臂末端工具的快换装置,它解决了目前人工拆装机器人的末端工具费时费力且难度大的问题。
本实用新型的技术方案是:用于切换机械臂末端工具的快换装置,包括母装配体和公装配体;
母装配体包括工具盘、公接头座和公接头;工具盘下表面上设有工具连接面;工具盘上表面上设有套环,套环下端与工具盘上表面固定连接,上端形成敞口,套环上端设有导向缺口;公接头座固定连接在工具盘上表面上;公接头固定安装在公接头座上;
公装配体包括连接座、壳体、电机A、母接头座、母接头和锁定组件;连接座上端设有机械臂对接部和电机安装面,连接座在下端通过回转支承与壳体上端转动连接;壳体内部设有安装腔,壳体下端设有用于对接套环内孔的圆柱形凸台,圆柱形凸台的侧壁上设有定位杆;电机A固定安装在连接座的电机安装面上,其机轴穿过回转支承并与壳体固接,以驱动壳体相对于连接座转动;母接头座固定安装在壳体上;母接头固定安装在母接头座上;锁定组件设在壳体的安装腔中;
当公装配体与母装配体对接时,壳体的圆柱形凸台***套环的内孔中,圆柱形凸台上的定位杆嵌入套环上的导向缺口中,公接头与母接头相互正对并相互插接,锁定组件将壳体和套环锁定为一体。
本实用新型进一步的技术方案是:圆柱形凸台的侧壁上设有插销孔A;
套环中部设有与插销孔A尺寸一致的插销孔B;锁定组件包括安装座、电机B、转盘、锁定销和连杆;安装座固定安装在壳体的安装腔中;电机B固定安装在安装座上;转盘固定连接在电机B的机轴上;锁定销活动安装在圆柱形凸台的插销孔A中,其一端朝向壳体外部,另一端朝向壳体安装腔;连杆一端与转盘铰接,另一端与锁定销朝向壳体安装腔的一端铰接,其用于拉动锁定销沿插销孔A移动;
当公装配体与母装配体对接时,插销孔A与插销孔B相互正对,锁定销同时穿过插销孔A和插销孔B,从而将壳体和套环锁定为一体。
本实用新型再进一步的技术方案是:插销孔A的数量为两个,两个插销孔A对称布置在圆柱形凸台的侧壁上;相应的,插销孔B的数量为两个,两个插销孔B沿套环的中心线对称布置在套环中部;相应的,连杆的数量为两根,两根连杆与转盘的铰接位置相对于转盘的转动中心呈对称分布;相应的,锁定销的数量为两个,两个锁定销分别活动安装在两个插销孔A中。
本实用新型更进一步的技术方案是:导向缺口包括相互连通的V形缺口和条形缺口,V形缺口和条形缺口沿套环上端至套环下端的方向依次布置,V形缺口一端为大开口端,另一端为小开口端,V形缺口的小开口端与条形缺口的一端连通;相应的,条形缺口的宽度与定位杆的直径形成过渡配合。
本实用新型再进一步的技术方案是:工具连接面上设有工具安装孔。
本实用新型更进一步的技术方案是:圆柱形凸台下端设有一圈倒角。
本实用新型更进一步的技术方案是:公接头包括液压公接头和/或电气公接头和/或气路公接头,母接头包括液压母接头和/或电气母接头和/或气路母接头,并与公接头相匹配。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点:
1、可通过遥控的方式控制母装配体与公装配体的对接或分离,进而实现机器人末端工具的自动拆装,整个拆装过程快捷、简便、可靠性好。
2、公装配体与母装配体之间的对接精度要求较低,圆柱形凸台下端设置的一圈倒角便于壳体下端***套环内孔中,降低了壳体与套环的对接精度要求,套环上设置的导向缺口包括V形缺口和条形缺口,V形缺口可起到公装配体与母装配体对接时的引导和纠偏作用,使定位杆能更顺利的滑入条形缺口中,进一步降低了壳体与套环的对接精度要求。
3、当公装配体与母装配体在对接过程中,由于条形缺口的宽度与定位杆的直径形成过渡配合,当公装配体上的定位杆滑入母装配体上的条形缺口中时,两者的相对移动便会产生阻力,减缓公装配体与母装配体之间的插接速度,避免生硬、突兀、快速的对接而造成接头(所述接头包括公接头和母接头)损坏。
以下结合图和实施例对本实用新型作进一步描述。
附图说明
图1为本实用新型在对接状态的结构示意图;
图2为本实用新型在分离状态的结构示意图;
图3为母装配体的结构示意图;
图4为壳体在一种视角下的结构示意图;
图5为壳体在另一视角下的结构示意图;
图6为锁定组件的结构示意图。
具体实施方式
实施例1:
如图1-6所示,用于切换机械臂末端工具的快换装置,包括母装配体和公装配体。
母装配体包括工具盘11、公接头座12和公接头13。工具盘11下表面上设有工具连接面111。工具盘11上表面上设有套环14,套环14下端与工具盘11上表面固定连接,上端形成敞口,套环14上端设有导向缺口141,套环14中部设有插销孔B142。公接头座12固定连接在工具盘11上表面上。公接头13固定安装在公接头座12上。
公装配体包括连接座21、壳体22、电机A23、母接头座24、母接头25和锁定组件。
连接座21上端设有机械臂对接部211和电机安装面212,连接座21在下端通过回转支承27与壳体22上端转动连接。
壳体22内部设有安装腔221,壳体22下端设有用于对接套环14内孔的圆柱形凸台222,圆柱形凸台222的侧壁上设有定位杆2221和插销孔A2222,插销孔A2222的尺寸与插销孔B142的尺寸一致。
电机A23固定安装在连接座21的电机安装面212上,其机轴穿过回转支承27并与壳体22固接,以驱动壳体22相对于连接座21转动。
母接头座24固定安装在壳体22上。
母接头25固定安装在母接头座24上。
锁定组件设在壳体22的安装腔221中,其用于公装配体与母装配体之间的连接或解锁。锁定组件包括安装座261、电机B262、转盘263、锁定销264和连杆265。安装座261固定安装在壳体22的安装腔221中。电机B262固定安装在安装座261上。转盘263固定连接在电机B262的机轴上。锁定销264活动安装在圆柱形凸台222的插销孔A2222中,其一端朝向壳体22外部,另一端朝向壳体22安装腔221。连杆265一端与转盘263铰接,另一端与锁定销264朝向壳体22安装腔221的一端铰接,其用于拉动锁定销264沿插销孔A2222移动。
当公装配体与母装配体对接时,壳体22的圆柱形凸台222***套环14的内孔中,圆柱形凸台222上的定位杆2221嵌入套环14上的导向缺口141中,插销孔A2222与插销孔B142相互正对,锁定销264同时穿过插销孔A2222和插销孔B142,公接头13与母接头25相互正对并相互插接,从而将壳体22和套环14锁定为一体。
优选,插销孔A2222的数量为两个,两个插销孔A2222对称布置在圆柱形凸台222的侧壁上。相应的,插销孔B142的数量为两个,两个插销孔B142沿套环14的中心线对称布置在套环14中部。相应的,连杆265的数量为两根,两根连杆265与转盘263的铰接位置相对于转盘263的转动中心呈对称分布。相应的,锁定销264的数量为两个,两个锁定销264分别活动安装在两个插销孔A2222中。上述的对称式结构锁定组件具有传动平稳,可靠性好,锁定牢靠的特点。
优选,导向缺口141包括相互连通的V形缺口1411和条形缺口1412,V形缺口1411和条形缺口1412沿套环14上端至套环14下端的方向依次布置,V形缺口1411一端为大开口端,另一端为小开口端,V形缺口1411的小开口端与条形缺口1412的一端连通。相应的,条形缺口1412的宽度与定位杆2221的直径形成过渡配合。基于上述导向缺口141的结构,V形缺口1411可起到公装配体与母装配体对接时的引导和纠偏作用,使定位杆2221能更顺利的滑入条形缺口1412中。
优选,工具连接面111上设有工具安装孔(图中未示出),可用于连接各种末端工具,例如破拆锤、液压剪、电动钻头、夹爪等。
优选,圆柱形凸台222下端设有一圈倒角2223,基于上述倒角2223的设计,可便于公装配体与母装配体的对接。
优选,机械臂对接部211为两个相对布置的耳板,耳板上设有用于连接机械臂的孔位。
优选,公接头13包括液压公接头和/或电气公接头和/或气路公接头,母接头25包括液压母接头和/或电气母接头和/或气路母接头,并与公接头13相匹配。
本实用新型可实现机器人末端工具的快速换接,快速换接包括连接过程和拆卸过程;
快速换接之前,需要进行预备工作,具体如下:
a、将公装配体通过机械臂对接部211连接在机器人的机械臂上,并将母接头25连通至对应的液压***、气路***或电路***;
b、将所需的末端工具连接在母装配体的工具连接面111上,然后将母装配体连同末端工具放置在地面或台面上;
预备工作中,a、b分步骤不分先后次序。
连接过程如下:
S01,公装配体与母装配体相互对接:调整机器人的位姿,使圆柱形凸台222正对套环14内孔,并从套环14上端的敞口***套环14内孔中;插接过程中,圆柱形凸台222上的定位杆2221首先进入套环14上的V形缺口1411中,通过V形缺口1411的纠偏和导向后,再滑入套环14上的条形缺口1412中,并沿着条形缺口1412向下移动,当定位杆2221移动至条形缺口1412底部时,插销孔A2222与插销孔B142相互正对。
S02,公装配体与母装配体相互锁定:电机B262启动,带动转盘263转动,进而带动连杆265运动,使锁定销264从插销孔A2222中伸出并***插销孔B142中,即将壳体22和套环14锁定为一体。
拆卸过程如下:
S01,公装配体与母装配体解除锁定:操纵机器人的位姿,使工具盘11和末端工具接地,然后断开公、母接头之间的油路、气路及电路;电机B262启动,带动转盘263转动,进而带动连杆265运动,使锁定销264退出插销孔B142并缩回插销孔A2222中,即解除壳体22和套环14的锁定关系。
S02,公装配体与母装配体相互分离:操纵机器人的位姿,使定位杆2221依次通过条形缺口1412和V形缺口1411移动到套环14外部,即实现壳体22和套环14的相互分离。
Claims (7)
1.用于切换机械臂末端工具的快换装置,其特征是:包括母装配体和公装配体;
母装配体包括工具盘、公接头座和公接头;工具盘下表面上设有工具连接面;工具盘上表面上设有套环,套环下端与工具盘上表面固定连接,上端形成敞口,套环上端设有导向缺口;公接头座固定连接在工具盘上表面上;公接头固定安装在公接头座上;
公装配体包括连接座、壳体、电机A、母接头座、母接头和锁定组件;连接座上端设有机械臂对接部和电机安装面,连接座在下端通过回转支承与壳体上端转动连接;壳体内部设有安装腔,壳体下端设有用于对接套环内孔的圆柱形凸台,圆柱形凸台的侧壁上设有定位杆;电机A固定安装在连接座的电机安装面上,其机轴穿过回转支承并与壳体固接,以驱动壳体相对于连接座转动;母接头座固定安装在壳体上;母接头固定安装在母接头座上;锁定组件设在壳体的安装腔中;
当公装配体与母装配体对接时,壳体的圆柱形凸台***套环的内孔中,圆柱形凸台上的定位杆嵌入套环上的导向缺口中,公接头与母接头相互正对并相互插接,锁定组件将壳体和套环锁定为一体。
2.如权利要求1所述的用于切换机械臂末端工具的快换装置,其特征是:圆柱形凸台的侧壁上设有插销孔A;套环中部设有与插销孔A尺寸一致的插销孔B;锁定组件包括安装座、电机B、转盘、锁定销和连杆;安装座固定安装在壳体的安装腔中;电机B固定安装在安装座上;转盘固定连接在电机B的机轴上;锁定销活动安装在圆柱形凸台的插销孔A中,其一端朝向壳体外部,另一端朝向壳体安装腔;连杆一端与转盘铰接,另一端与锁定销朝向壳体安装腔的一端铰接,其用于拉动锁定销沿插销孔A移动;当公装配体与母装配体对接时,插销孔A与插销孔B相互正对,锁定销同时穿过插销孔A和插销孔B,从而将壳体和套环锁定为一体。
3.如权利要求2所述的用于切换机械臂末端工具的快换装置,其特征是:插销孔A的数量为两个,两个插销孔A对称布置在圆柱形凸台的侧壁上;相应的,插销孔B的数量为两个,两个插销孔B沿套环的中心线对称布置在套环中部;相应的,连杆的数量为两根,两根连杆与转盘的铰接位置相对于转盘的转动中心呈对称分布;相应的,锁定销的数量为两个,两个锁定销分别活动安装在两个插销孔A中。
4.如权利要求3所述的用于切换机械臂末端工具的快换装置,其特征是:导向缺口包括相互连通的V形缺口和条形缺口,V形缺口和条形缺口沿套环上端至套环下端的方向依次布置,V形缺口一端为大开口端,另一端为小开口端,V形缺口的小开口端与条形缺口的一端连通;相应的,条形缺口的宽度与定位杆的直径形成过渡配合。
5.如权利要求4所述的用于切换机械臂末端工具的快换装置,其特征是:工具连接面上设有工具安装孔。
6.如权利要求5所述的用于切换机械臂末端工具的快换装置,其特征是:圆柱形凸台下端设有一圈倒角。
7.如权利要求6所述的用于切换机械臂末端工具的快换装置,其特征是:公接头包括液压公接头和/或电气公接头和/或气路公接头,母接头包括液压母接头和/或电气母接头和/或气路母接头,并与公接头相匹配。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202220347530.3U CN216991959U (zh) | 2022-02-21 | 2022-02-21 | 用于切换机械臂末端工具的快换装置 |
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CN216991959U true CN216991959U (zh) | 2022-07-19 |
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CN202220347530.3U Active CN216991959U (zh) | 2022-02-21 | 2022-02-21 | 用于切换机械臂末端工具的快换装置 |
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CN116038740A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-05-02 | 广州市微眸医疗器械有限公司 | 一种机械臂快换接口 |
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2022
- 2022-02-21 CN CN202220347530.3U patent/CN216991959U/zh active Active
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