[發明專利]機器人手臂、夾爪快換裝置及其快換夾具結構

有效

• 申請號: 201611055162.0
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN107443410B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 胡斌;龔建球;伍希志;譚榮兵;孫策
• 申請（專利權）人: 湖南瑞森可機器人科技有限公司
• 主分類號: B25J15/04
• 分類號: B25J15/04
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;李發軍

本發明公開了一種機器人手臂、夾爪快換裝置及其快換夾具結構。所述快換夾具結構包括用于安裝在夾爪安裝座上的快換夾具端；所述快換夾具端上設有用于與快換機器端進行軸向吸合連接的磁連接結構；所述快換夾具端內設置有屏磁結構，該屏磁結構用于屏蔽所述磁連接結構產生的磁場對機器手臂末端夾爪的干擾。本發明基于偏置導磁原理，可以依靠機器手臂自身運動，便可完成夾具自動更換，增加了機器人應用的柔性。

技術領域

本發明涉及一種機器人手臂、夾爪快換裝置及其快換夾具結構，屬于機器手臂設計領域。

背景技術

近年來，隨著我國制造業轉型升級壓力增加和勞動力成本的不斷攀升，越來越多的企業考慮以機器換人。另一方面，現在的消費者個性化需求越來越濃，不同配置及外觀個性等元素決定著制造企業勢必采用柔性制造技術。柔性制造則是運用機器人和工具快換裝置在同一裝配線上制造不同的產品。

目前市場上使用的快換裝置有一部分采用磁性連接結構，該磁性連接結構的快換裝置具有對接準確、快速更換等特點。但是，磁性連接結構的快換裝置還具有另一個弊端：其磁場的存在會對機械手爪動作影響很大，導致電機不能正常運轉，從而導致磁性連接的快換裝置在市場上的應用受到了局限，因此磁性連接方案的結構安全性和電氣接口的有效性是需要首先解決的問題。

發明內容

本發明旨在提供一種機器人手臂、夾爪快換裝置及其快換夾具結構，該快換夾具結構基于偏置導磁原理，可以依靠機器手臂自身運動，便可完成夾具自動更換，增加了機器人應用的柔性。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種快換夾具結構，其結構特點是，包括用于安裝在夾爪安裝座上的快換夾具端；所述快換夾具端上設有用于與快換機器端進行軸向吸合連接的磁連接結構；所述快換夾具端內設置有屏磁結構，該屏磁結構用于屏蔽所述磁連接結構產生的磁場對機器手臂末端夾爪的干擾。

由此，磁連接結構可以實現快換夾具端和快換機器端的快速吸合和分離，當快換夾具端和快換機器端的吸合時，屏磁結構可以極大地避免磁連接結構產生的磁場對機器手臂末端夾爪的干擾，從而保證機器人的正常工作。

根據本發明的實施例，還可以對本發明作進一步的優化，以下為優化后形成的技術方案：

所述屏磁結構為設置在快換夾具端下部且相對水平面傾斜布置的屏磁片。由此，偏置的屏磁片（即屏磁片與垂直于磁場方向的平面呈一夾角）用于屏蔽所述磁連接結構產生的磁場對機器手臂末端夾爪的干擾。

作為一種具體的結構形式，所述屏磁片由上斜板和下斜板夾持固定，且所述上斜板的底面和下斜板的頂面為傾斜面；優選所述上斜板的頂面固定在快換夾具端的底端而使上斜板、屏磁片、下斜板和快換夾具端形成整體式結構。

為了提高屏蔽線效果，所述屏磁片設置在靠近夾爪一側。

優選地，所述屏磁片相對水平面的傾斜角度為10°-60°，優選為25°-45°，更優選為30°。

基于同一個發明構思，本發明還提供了一種夾爪快換裝置，其包括用于固定在機器手臂末端的快換機器端和用于安裝在夾爪安裝座上的快換夾具端，所述快換夾具端具有所述的快換夾具結構；所述快換夾具端的上部具有與固定在機器手臂末端的快換機器端配合防止徑向竄動的徑向定位結構和防止周向轉動的防轉結構；所述快換夾具端上設有與所述快換機器端進行軸向吸合連接的磁連接結構；所述快換夾具端上設有與所述快換機器端進行軸向吸合連接的磁連接結構；優選所述磁連接結構包括設置在快換機器端上的磁吸板和設置在所述快換夾具端內的失電電磁鐵，該磁吸板和失電電磁鐵配合吸合。

由此，所述屏磁片與磁連接結構的磁場方向不垂直，從而與垂直于磁場方向的平面呈一夾角，可以顯著地屏蔽弱磁場對機器手臂末端夾爪的干擾。