[發(fā)明專利]機器人工具自鎖式快速換裝盤

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410317416.6
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104149102A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于傳福;王筱松;梁恒斌
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱博強機器人技術(shù)有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機器人工具自鎖式換裝盤，屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

機器人是柔性制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)之一，但是機器人有一定的限制，一臺沒有安裝工具快換裝置的機器人僅能裝備一個末端執(zhí)行器且被限制在一個應(yīng)用中。例如，一臺僅裝備一個焊槍的機器人受焊槍大小幾何尺寸的限制，不能完成其他類似材料抓舉等工作。采用機器人工具快換裝置，可以克服這些限制；工具快換裝置讓機器人有能力交換不同功能的末端執(zhí)行器實現(xiàn)不同功能。工具快換裝置可增加機器人應(yīng)用的柔性、效率和生產(chǎn)力，并且集成于機器人柔性制造系統(tǒng)中。機器人工具快換裝置，使單個機器人能夠在制造和裝備過程中交換使用不同的末端執(zhí)行器增加柔性，被廣泛應(yīng)用于自動點焊、弧焊、材料抓舉、沖壓、檢測、卷邊、裝配、材料去除、毛刺清理、包裝等生產(chǎn)操作中。另外，工具快換裝置在一些重要的應(yīng)用中能夠為工具提供備份工具，有效避免意外事件發(fā)生。相對人工需數(shù)小時更換工具，工具快換裝置自動更換備用工具能夠在數(shù)秒鐘內(nèi)完成。同時，工具快換裝置還被廣泛應(yīng)用在一些非機器人領(lǐng)域，包括托臺系統(tǒng)、柔性夾具、人工點焊和人工材料抓舉等。

目前，國外在機器人工具自動更換技術(shù)方面比較先進，生產(chǎn)的自動更換器都有各自的特點，起步早，專業(yè)化程度高，但價格昂貴。國內(nèi)一些大學(xué)和研究所也進行了一定的研究，但都沒有形成產(chǎn)業(yè)化，只是對于某個特殊領(lǐng)域進行研究，大多數(shù)產(chǎn)品都存在質(zhì)量、可靠性較低，通用性較差等缺點，與國外先進水平差距較大。由于前述原因的存在，目前國內(nèi)大多數(shù)機器人應(yīng)用企業(yè)仍然采用人工更換工具、每次花費數(shù)小時的時間，造成機器人使用效率低下、不利于機器人技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展。另外，無論是國外還是國內(nèi)，在機器人自動工具快換裝置的鎖緊方面均使用壓縮空氣驅(qū)動，所以當壓縮空氣源系統(tǒng)出現(xiàn)意外時自動鎖緊仍存在著某種程度的不可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有機器人自動更換工具存在可靠性較低，通用性較差的問題，進而提供一種機器人工具自鎖式快速換裝盤。

本發(fā)明為解決上述問題，采取的技術(shù)方案是：

機器人工具自鎖式快速換裝盤，它包括機器人側(cè)接口盤、自鎖旋臂復(fù)位機構(gòu)、工具側(cè)接口盤、柔性電器插座接口板、中心軸、連接塊；所述的自鎖旋臂復(fù)位機構(gòu)包括光電傳感器、復(fù)位擋片、軸一、止退臂、復(fù)位彈簧、限位塊、連接塊；

所述的工具側(cè)接口盤上表面中心設(shè)有盲孔，所述的盲孔內(nèi)的底面上設(shè)有中心軸孔，所述的中心軸固定在中心軸孔內(nèi)，且中心軸下端伸出中心軸孔外部；盲孔內(nèi)壁設(shè)有三個槽口，所述的三個槽口沿盲孔圓周均布設(shè)置，機器人側(cè)接口盤下表面中心設(shè)有與工具側(cè)接口盤的盲孔相匹配的軸二，所述的軸二側(cè)壁上設(shè)有與工具側(cè)接口盤的三個槽口相匹配的三個凸肩，軸二的下表面設(shè)有與中心軸相配合的中心孔，機器人側(cè)接口盤的軸二配合安裝在工具側(cè)接口盤的盲孔內(nèi)；所述的柔性電器插座接口板分上下兩部分，上部分柔性電器插座接口板固定在軸二側(cè)壁上，下部分柔性電器插座接口板水平轉(zhuǎn)動安裝在中心軸上，上部分柔性電器插座接口板的柔性電器插座與下部分柔性電器插座接口板的柔性電器插座相配合安裝；所述的光電傳感器、限位塊及軸一固定在工具側(cè)接口盤上表面，所述的止退臂水平轉(zhuǎn)動安裝在軸一上，止退臂一端與連接塊連接，止退臂另一端與復(fù)位擋片連接，所述的連接塊與復(fù)位彈簧一端連接；當自鎖旋臂復(fù)位機構(gòu)處于自鎖狀態(tài)時，復(fù)位彈簧另一端抵靠在限位塊上，復(fù)位擋片觸發(fā)光電傳感器7。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

一、本發(fā)明的機器人工具自鎖式快速換裝盤，通過機器人側(cè)接口盤、工具側(cè)接口盤、柔性電器插座接口板、自鎖旋臂復(fù)位機構(gòu)等既可實現(xiàn)機器人工具快換功能，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、效率高(更換完成時間小于30秒)、安全性高、系統(tǒng)條件依賴性小等優(yōu)點。

二、本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、機器人末端運動慣量小(總重12kg，轉(zhuǎn)動慣量為0.051kg/m²)，減輕了機器人末端的驅(qū)動電機負荷。

綜上，本發(fā)明可滿足我國工業(yè)快速發(fā)展過程中大多數(shù)機器人應(yīng)用企業(yè)對工具快速換裝盤的需求；可改變大多數(shù)機器人應(yīng)用企業(yè)仍然采用人工更換工具、每次花費數(shù)小時的時間，造成機器人使用效率低下、不利于機器人技術(shù)應(yīng)用快速發(fā)展的局面。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的機器人工具自鎖式快速換裝盤的立體圖；

圖2是機器人側(cè)接口盤與工具側(cè)接口盤裝配前的狀態(tài)圖；

圖3是機器人側(cè)接口盤的立體圖；

圖4是機器人側(cè)接口盤的仰視圖；

圖5是工具側(cè)接口盤的立體示圖；

圖6是中心軸的立體圖；