[發明專利]一種用于多功能機械手腕部的快換機構

有效

• 申請號: 201611246893.3
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106737796B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 單以才;顏瑋;朱方園;湯長林;胡曉東
• 申請（專利權）人: 南京信息職業技術學院
• 主分類號: B25J15/04
• 分類號: B25J15/04
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 周建武

本發明公開了一種用于多功能機械手腕部的快換機構，解決的技術問題：針對背景技術中提及的現有的機械手腕部快換機構存在傳遞扭矩不大、快換可靠性不高等問題。采取的技術方案，一種用于多功能機械手腕部的快換機構，包括與多功能機械手腕部固接的插入機構和與末端執行器固接的被插機構，插入機構快速插裝在被插機構內。本發明的有益效果是：本用于多功能機械手腕部的快換機構，采用等距型面連接，可傳遞大扭矩、操作簡單、可靠性好，通過流體傳動與機械傳動的協同設計，能夠實現快速換接多功能機械手的末端執行器，具有較好的應用前景。

技術領域

本發明公開了一種快換機構，特別涉及一種用于多功能機械手腕部的快換機構。

背景技術

隨著我國產業轉型升級的持續推進，機械手被廣泛用于汽車制造、機械加工、綠色包裝、3C裝配等領域。為進一步提高機械手的作業能力和作業效率，世人在持續開發適應能力強、通用性好和靈活度高的新型末端執行器的同時，更期望通過自動換接不同類型的末端執行器，來構建多功能機器人工作站，實現一臺工業機器人能完成多種作業任務。工業機器人腕部自動換接技術，成為了機器人作業系統種的一項關鍵技術。

日本專利昭58-137593公開的一種腕部快換機構，它是通過拔銷連接末端執行器與機器人腕部的非圓形軸，更換末端執行器時通過設在工具庫上的凸輪面拔出銷，由外套上的彈簧壓入拔銷來實現，此種機構換接連接剛度差。中國專利CN105537758公開的一種工業機器人腕部快換機構，它是通過電機驅動蝸桿和蝸輪，帶動收縮套夾緊或松開芯柱；該裝置可靠性不高。哈爾濱工程大學開發的一種基于多傳感器的腕部快換機構，它利用機器視覺引導粗定位、光學引導精確定位和姿態調整以及主被動混合柔順控制策略，使末端執行器在更換過程中能滿足正常對接需要的幾何約束條件和力學約束條件；該快換機構感知能力和環境適應能力強、更換迅速、可靠，但系統組成較為復雜，需融合多門學科技術，如機器視覺、傳感技術等。因此，開發傳遞扭矩大、快換可靠性高的新型腕部自動換接機構，對提升我國工業機械手應用水平，助力我國中小型企業的轉型升級具有重要的現實意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對背景技術中提及的現有的機械手腕部快換機構存在傳遞扭矩不大、快換可靠性不高等問題。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案是：一種用于多功能機械手腕部的快換機構，包括與多功能機械手腕部固接的插入機構和與末端執行器固接的被插機構，插入機構快速插裝在被插機構內。

插入機構包括第一支撐筒、驅動裝置、鎖緊擺動盤、鎖緊固定盤、等距型面定位軸以及至少兩個的鎖緊滑動塊。

第一支撐筒的頂端連接多功能機械手腕部，在底端上外凸設置環形連接部，在環形連接部上沿周向設置等分的至少兩個的開口槽，在第一支撐筒的內孔里設置環形隔板，驅動裝置插入第一支撐筒的內孔里，在驅動裝置的輸出端連接傳動軸且傳動軸貫穿過環形隔板連接鎖緊擺動盤。

鎖緊擺動盤水平設置在第一支撐筒的內孔里且位于環形隔板的底部，同時鎖緊擺動盤連接鎖緊固定盤；在鎖緊擺動盤上沿周向等分設置至少兩個腰型滑槽，在鎖緊固定盤上沿徑向等分設置與腰型滑槽一一對應的“T”型通槽。

所有的鎖緊滑動塊安裝于鎖緊擺動盤與鎖緊固定盤之間，鎖緊滑動塊包括滑塊本體，滑塊本體上對稱的兩側面上均設置有與“T”型通槽相匹配的滑塊，滑塊插入“T”型通槽內實現兩者的滑動；在滑塊本體的頂面設置與腰型滑槽相配合的支撐軸，在支撐軸上套裝滾輪且滾輪在腰型滑槽內滑動；在滑塊本體的側面上外凸設置球頭定位柱銷，球頭定位柱銷與支撐軸呈三維90°垂直設計，球頭定位柱銷穿出第一支撐筒上開口槽并伸出到被插機構內。

等距型面定位軸呈“T”字型，在等距型面定位軸的粗端端面上設置插緊檢測口、釋放吹氣口和至少一個的第一流體通道，在細端上設置等距型面軸；等距型面定位軸水平設置在第一支撐筒的環形連接部的端部且等距型面軸朝向第一支撐筒的外部。