[發明專利]一種用于維護作業的自動快速更換工具

有效

• 申請號: 201911051195.1
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110722603B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 李東懌;趙文龍;程勇;楊松竹;張宇;潘洪濤;陳思;程羊
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院;合肥中科艾帝爾機器人技術有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

本發明公開了一種用于維護作業的自動快速更換工具，涉及航空航天及機械裝備制造自動化領域，包括連接機器人的公頭和連接維護工具的母頭，電磁繼電器，壓片彈簧，視覺傳感器，法拉第籠；利用視覺傳感器使快換工具快速對準并發出鎖緊信號，電磁繼電器響應信號使壓片彈簧快速動作，法拉第籠保護視覺傳感器抵抗磁場干擾，可實現維護作業過程中多種維護工具的快速更換、提高裝配作業過程中的維護效率和自動化水平。

技術領域

本發明涉及一種用于維護作業的自動快速更換工具，屬于航空航天及機械裝備制造自動化領域。

背景技術

隨著科技的發展和社會的進步，機器人在裝備自動化領域占據著越來越重要的地位，在一些惡劣工況和重復性勞動的復雜性環境下(如寒冷、高溫、狹小的環境)，機器人可以代替人類很好地工作，并且，機器人與不同的維護工具(如焊槍、扳手工具、氣動工具、液動工具等)都有標準的連接接口，這極大地擴展了機器人的工作范圍，由此，廣泛的工作需求激發了相關維護工具的研發，也催生出了相應的自動快速更換工具。

用于維護作業的自動快速更換工具主要分為兩部分，連接機器人的一端(公頭)和連接維護工具的一端(母頭)。公頭和母頭相連后可以實現機器人與維護工具的機械連接、電氣連接以及信號連接，它不僅是機器人和維護工具的機械相連裝置，也是液壓、氣壓工具所需的液、氣傳輸通道。其優點在于可以實現機器人與維護工具的快速拆裝、快速更換，擴展機器人工作能力及范圍，增加機器人實際生產效率。

但是現有的快換裝置動力源大多為液壓/氣壓，解鎖/鎖緊過程需要液壓/氣壓推動鎖緊，如專利“工業機器人末端快換裝置”(專利號：CN201720039557.5申請日期：2017.01.13)所述通過滾珠鎖緊，如專利“一種工業機器人末端工具的快速更換裝置及其更換方法”(專利號：CN201710508712.8申請日期：2017.06.28)所述通過滾輪鎖緊，如專利“一種機器人智能末端更換裝置”(專利號：CN201510574300.5申請日期：2015.9.10)所述通過機械螺紋鎖緊，如專利“一種機器人末端執行器的快換裝置”(專利號：CN201811210622.1申請日期：2018.10.17)所述利用裝置內外壁產生的摩擦力鎖緊等。滾珠/滾輪鎖緊通常需要借助其他氣壓/液壓裝置輔助鎖緊，在惡劣環境下油液易泄露，對環境造成污染，氣壓泵/油泵噪聲大，易造成噪聲污染；機械螺紋鎖緊雖鎖緊力較大，但是驅動螺桿的機構較為復雜，精度低，長時間使用后螺紋易發生機械形變而失效，不利于后期維修；利用裝置內外壁產生的摩擦力鎖緊會對裝置本身的機械結構造成不可修復的破壞，不利于長時間、高頻次的使用和后期維護。

所以，目前急需一種易于加工制造、高精度、工作時間長、更穩定的自動快速更換工具。

發明內容

針對現有快換裝置的設計缺陷，本發明提出一種用于維護作業的自動快速更換工具，以解決背景技術中提出的設計不合理的問題，本發明結構可靠，效率高，設計合理，使用范圍廣，實用性強。