[實用新型]一種可快速更換工具的工業(yè)機器人末端機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621325205.8
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN206366990U
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高學山;王善達;白雨萌;靳飛;穆煜;楊濤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 北京理工正陽知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11639
• 代理人: 王民盛

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于工業(yè)機器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可快速更換工具的工業(yè)機器人末端機構(gòu)。

背景技術(shù)

工業(yè)機器人已經(jīng)在生產(chǎn)中得到了廣泛應用，并且承擔起了越來越重要的任務(wù)。工業(yè)機器人的使用不僅僅提高了國內(nèi)制造業(yè)的生產(chǎn)水平，同時也帶動了機械學，控制學，計算機科學等多領(lǐng)域?qū)W科的發(fā)展，成為了國內(nèi)外研究的重點。在當前國內(nèi)的流水線依然采用多臺機器人依次分工作業(yè)。這種現(xiàn)狀使得工業(yè)機器人數(shù)量多，協(xié)同難，編程繁，同時間接的提高了后期維護成本。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中工業(yè)機器人更換工具的繁瑣的問題，本實用新型公開的一種可快速更換工具的工業(yè)機器人末端機構(gòu)，要解決的技術(shù)問題是提供一種可以快速更換工具的末端機構(gòu)，能夠令使用者根據(jù)工作需要快速安全地進行工業(yè)機器人末端工具的替換。

本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。

本實用新型公開的一種可快速更換工具的工業(yè)機器人末端機構(gòu)包括安置在機器人末端的主側(cè)和可更換的工具側(cè)。所述的安置在機器人末端的主側(cè)包括活塞、卡盤、主側(cè)基座、隔板、定位銷、上側(cè)氣體閥門、下側(cè)氣體閥門和用于與機器人末端連接的結(jié)構(gòu)。所述的卡盤側(cè)面下側(cè)為斜錐面，斜錐面的上側(cè)為用于固定工具側(cè)圓球的凹槽。所述的隔板下部加工有用于固定工具側(cè)圓球的凸起。所述的主側(cè)基座內(nèi)側(cè)空間同時起到氣缸作用。所述的隔板中部加工孔，所述的孔用于活塞與卡盤之間的連接桿通過。主側(cè)基座套在活塞上，活塞在主側(cè)基座與隔板上端面之間的密閉空間內(nèi)移動，活塞通過上側(cè)氣體閥門、下側(cè)氣體閥門的充放氣上下移動。所述的活塞位于卡盤上方，活塞和卡盤通過連桿固定連接。工具側(cè)包括工具側(cè)基座、圓盤和球。所述的工具側(cè)基座下端中部加工有用于與工具連接的結(jié)構(gòu)，工具側(cè)基座內(nèi)側(cè)加工有用于固定圓球的球座，且工具側(cè)基座加工有用于與主側(cè)定位銷相配合的定位槽。所述的圓盤內(nèi)側(cè)加工有用于固定圓球的凹槽。圓盤套入工具側(cè)基座內(nèi)側(cè)。

本實用新型公開的一種可快速更換工具的工業(yè)機器人末端機構(gòu)的工作過程為，當需要機器人末端的主側(cè)和可更換的工具側(cè)固定連接時，通過定位銷將主側(cè)和可更換的工具側(cè)定位，上側(cè)氣體閥門通氣、下側(cè)氣體閥門放氣下壓活塞下移，帶動卡盤下移，卡盤側(cè)面下側(cè)的斜錐面下壓工具側(cè)圓球向外側(cè)移動，直到卡盤側(cè)面上側(cè)凹槽卡住工具側(cè)圓球，圓球通過球座、卡盤側(cè)面上側(cè)凹槽、隔板下側(cè)凸起和圓盤內(nèi)側(cè)凹槽固定，通過上側(cè)氣體閥門通入的氣體壓力將主側(cè)和可更換的工具側(cè)固定壓緊，實現(xiàn)非接觸式的互鎖。當需要機器人末端的主側(cè)和可更換的工具側(cè)分開時，上側(cè)氣體閥門放氣、下側(cè)氣體閥門通氣上壓活塞上移，帶動卡盤上移，工具側(cè)圓球向內(nèi)側(cè)移動，滾回露出部分球面的原位，此時，主側(cè)和可更換的工具側(cè)分開，根據(jù)工作需要更換連接其他所需工具的可更換的工具側(cè)。

進一步地，所述的活塞和卡盤通過連桿固定連接，活塞、卡盤和連桿之間為一體化加工方式固定連接或分體式固定連接。所述的活塞和卡盤分體式固定連接能夠起到便于分別維修更換。所述的活塞和卡盤分體式固定連接優(yōu)選螺紋固定連接。

進一步地，主側(cè)卡盤下端面還用于固定力傳感器，所述的力傳感器用于檢測工件抖動。力傳感器信號能夠傳輸至上位機，并進行數(shù)據(jù)分析。通過相應的算法控制工業(yè)機器人來克服抖動帶來的誤差。

進一步地，為方便工具側(cè)連接電器設(shè)備，在主側(cè)基座、工具側(cè)基座側(cè)面分別安裝有可更換的線路接口。

進一步地，所述的卡盤側(cè)面下側(cè)為斜錐面，所述的斜錐角度為45度，也可根據(jù)實際需要進行調(diào)整。

有益效果：

(1)本實用新型公開的一種可快速更換工具的工業(yè)機器人末端機構(gòu)，本實用新型通過氣動圓球結(jié)構(gòu)，使得機器人末端主側(cè)與工具側(cè)形成非接觸式的互鎖。這種形式不僅方便快捷，同時沒有剛性連接，對設(shè)備的磨損小，大幅度的提高了實用新型的使用壽命。

(2)本實用新型公開的一種可快速更換工具的工業(yè)機器人末端機構(gòu)，主側(cè)卡盤中安裝傳感器，能夠檢測出工件自身，以及由環(huán)境帶來的抖動。信號能夠傳輸至上位機，并進行數(shù)據(jù)分析。通過相應的算法控制工業(yè)機器人來克服抖動帶來的誤差。

(3)本實用新型公開的一種可快速更換工具的工業(yè)機器人末端機構(gòu)，主側(cè)所述的活塞和卡盤分體式固定連接能夠起到便于分別維修更換活塞和卡盤的目的。

(4)本實用新型公開的一種可快速更換工具的工業(yè)機器人末端機構(gòu)，采用可更替的接線槽，能夠?qū)Ω鞣N線路進行連接，極大的增加了末端機構(gòu)的拓展性。同時末端機構(gòu)工具端也能開放式的提供了多種工具的連接方案，便于根據(jù)工作需要更換工具。

附圖說明