[實用新型]一種具有位姿修正能力的曲面導向鋼球式快速更換接口

有效

• 申請號: 201420696792.6
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN204248839U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 李偉;崔龍;李濤;張濤;張峰;李洪誼
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B25F3/00
• 分類號: B25F3/00;B25J11/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

技術領域

本實用新型涉及一種應用于機器人作業系統中的快速更換接口，具體地說是一種具有位姿修正能力的曲面導向鋼球式快速更換接口。

背景技術

作為機器人作業系統關鍵技術之一的快速更換接口技術，可以有效提高機器人作業能力與作業效率?？焖俑鼡Q接口要求對接過程快速、可靠、牢固，且在對接過程中允許有一定位置姿態偏差，并可自動修正這些誤差。目前，快速更換接口主要有鋼球式、凸輪式、膨脹式、卡盤式等多種鎖緊機制，驅動機制有氣動式、液壓式、電磁式等。由于采用不同的對接鎖緊機制與驅動機制，現有各種快速切換接口在操作力、切換速度、機構復雜度、使用壽命、價格等方面具有很大的差異，通用性較差，需針對不同的使用需求和使用條件進行針對性設計。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種具有位姿修正能力的曲面導向鋼球式快速更換接口。該快速更換接口在機械臂、機器人末端操作工具等對接過程中具有自動位姿修正能力，并且具有快速響應切換能力。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種具有位姿修正能力的曲面導向鋼球式快速更換接口，包括主端口和從端口，其中主端口插入從端口的中心孔內、并曲面配合。

所述主端口包括對接環、上蓋板、鋼球、鎖定機構、驅動電機、螺紋桿及電連接器，其中鎖定機構的一端沿軸線設有螺紋孔，另一端設有環形凹槽，所述電連接器內嵌于該環形凹槽內，所述螺紋桿的一端與鎖定機構一端的螺紋孔連接，螺紋桿的另一端設有蝸輪，所述驅動電機設置于上蓋板的內側、并輸出端設有與所述蝸輪嚙合的蝸桿，所述鎖定機構容置于對接環內、并另一端端部外圓周上沿周向設有鎖定槽，所述鎖定槽內容置有多個鋼球、并通過鋼球將鎖定機構與對接環鎖緊，所述上蓋板固定在對接環的外側端，所述對接環的外表面為曲面。所述鎖定機構的另一端端部設有便于容置在鎖定槽內的鋼球滑出的倒角。

所述從端口包括對接塊和下蓋板，所述對接塊為中空結構、并內表面為與對接環外表面相配合的曲面，所述下蓋板設置于對接塊的外側端，所述下蓋板上設有能使電連接器通過的中心孔。所述對接環和對接塊為錐曲面配合。

本實用新型的優點及有益效果是：

1.本實用新型采用曲面形式的對接環與對接塊，從而可以實現對接位姿的自動調整，滿足在不便于進行對接位姿調整的環境中快速更換接口的使用需求。

2.本實用新型采用驅動電機作為動力輸出裝置，使其相比于氣動驅動、液壓驅動具有更加快速的響應能力，充分提高機器人操作系統的作業效率。

3.本實用新型的快速更換接口結構緊湊，體積小巧。

附圖說明

圖1是本實用新型的爆炸分解圖。

圖2是本實用新型主端口對接環內部結構圖。

圖3是本實用新型的對接環外曲面圖。

圖4是本實用新型的對接塊內曲面圖。

圖5是本實用新型非鎖緊狀態圖。

圖6是本實用新型鎖緊狀態圖。

其中：1為主端口，2為從端口，3為對接環，4為上蓋板，5為對接塊，6為鋼球，7為鎖定機構，8為驅動電機，9為螺紋桿，10為電連接器，11為下蓋板。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。

如圖1、圖2所示，本實用新型包括主端口1和從端口2，其中主端口1插入從端口2的中心孔內、并曲面配合。所述主端口1包括對接環3、上蓋板4、鋼球6、鎖定機構7、驅動電機8、螺紋桿9及電連接器10，其中鎖定機構7的一端沿軸線設有螺紋孔，另一端設有環形凹槽，所述電連接器10內嵌于該環形凹槽內。所述螺紋桿9的一端與鎖定機構7一端的螺紋孔連接，螺紋桿9的另一端設有蝸輪。所述驅動電機8固定在上蓋板4內側的凸槽上、并輸出端設有與所述蝸輪嚙合的蝸桿，實現動力輸出。所述鎖定機構7容置于對接環3內，所述螺紋桿9可帶動位于對接環3底部的鎖定機構7沿著對接環3中心軸作垂向運動。所述鎖定機構7的另一端端部外圓周上沿周向設有鎖定槽，所述鎖定槽內容置有多個鋼球6，鋼球6位于對接環3與鎖定機構7的間隙處，可以在此間隙內移動。所述鎖定機構7通過螺紋桿9的帶動下移將鋼球6擠入鎖定槽內，從而實現鎖定機構7與對接環3的鎖緊。所述鎖定機構7的另一端端部設有便于容置在鎖定槽內的鋼球6滑出的倒角。所述上蓋板4固定在對接環3的外側端，所述對接環3的外表面為曲面，如圖3所示。