[發(fā)明專利]一種具有快拆連接方式的輕量協(xié)作機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911338046.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN111085988B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊躒;于淼;王成剛;王濤;丁振;陳宏偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中科新松有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/08
• 分類號(hào): B25J9/08
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 周長(zhǎng)琪

1.一種具有快拆連接方式的輕量協(xié)作機(jī)器人，由多個(gè)模塊化關(guān)節(jié)串聯(lián)而成，相鄰模塊化關(guān)節(jié)間通過快拆結(jié)構(gòu)連接，可實(shí)現(xiàn)模塊化關(guān)節(jié)間的動(dòng)力傳遞；其特征在于：

所述模塊化關(guān)節(jié)具有主動(dòng)面與被動(dòng)面共兩個(gè)連接面，兩個(gè)連接面處分別設(shè)計(jì)有由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)面定位盤與固定的被動(dòng)面定位盤；

主動(dòng)面定位盤與被動(dòng)面定位盤周向設(shè)計(jì)有環(huán)形槽，形成齒槽結(jié)構(gòu)；主動(dòng)面定位盤與被動(dòng)面定位盤的頂面對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)有相互匹配的矩形凸起與矩形凹進(jìn)；通過將兩個(gè)模塊化關(guān)節(jié)中主動(dòng)面定位盤與被動(dòng)面定位盤上的矩形凸起與矩形凹進(jìn)配合插接，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模塊化關(guān)節(jié)間的周向固定；

所述快拆結(jié)構(gòu)包括對(duì)接環(huán)與快拆插頭；采用雙對(duì)接環(huán)對(duì)扣相鄰模塊化關(guān)節(jié)間的主動(dòng)面定位盤與被動(dòng)面定位盤，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模塊化關(guān)節(jié)間的軸向定位；對(duì)接環(huán)為兩個(gè)半環(huán)，對(duì)扣于主動(dòng)面定位盤與被動(dòng)面定位盤相接位置，內(nèi)部周向上與主動(dòng)面定位盤、被動(dòng)面定位盤外壁間通過齒與齒槽配合定位；

所述快拆插頭包括插銷與彈簧；插銷穿過主動(dòng)面定位盤與被動(dòng)面定位盤上開設(shè)的半階梯狀凹槽對(duì)扣形成的定位盤定位通道后，通過轉(zhuǎn)動(dòng)插銷，使插銷與通道內(nèi)的臺(tái)肩配合定位，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模塊化關(guān)節(jié)間固定；

所述彈簧套于插銷上，在兩個(gè)模塊化關(guān)節(jié)固定后，彈簧產(chǎn)生壓縮形變；反向轉(zhuǎn)動(dòng)插銷后，彈簧的彈力會(huì)使插銷彈出通道，實(shí)現(xiàn)快拆。

2.如權(quán)利要求1所述一種具有快拆連接方式的輕量協(xié)作機(jī)器人，其特征在于：

其中，插銷包括外端帽、中部桿與內(nèi)卡頭；外端帽兩側(cè)相對(duì)位置設(shè)計(jì)有伸縮頭，受壓后可整體進(jìn)入外端帽內(nèi)部；中部桿上套有彈簧；內(nèi)卡頭為矩形截面；

定位盤定位通道具有定位盤定位通道內(nèi)段與定位盤定位通道外段；其中，定位盤定位通道內(nèi)段為圓柱段，使內(nèi)卡頭可在定位盤定位通道內(nèi)段中旋轉(zhuǎn)；定位盤定位通道外段的橫向?qū)挾燃翱v向?qū)挾确謩e與內(nèi)卡頭長(zhǎng)邊及短邊長(zhǎng)度匹配，使內(nèi)卡頭可穿過定位盤定位通道外段后到達(dá)定位盤定位通道內(nèi)段；

在兩個(gè)對(duì)接環(huán)周向上與定位盤定位通道對(duì)應(yīng)位置還設(shè)計(jì)有與定位盤定位通道同軸的對(duì)接環(huán)定位通道，對(duì)接環(huán)定位通道分為對(duì)接環(huán)定位通道內(nèi)段與對(duì)接環(huán)定位通道外段；其中，對(duì)接環(huán)定位通道內(nèi)段為矩形槽，尺寸與內(nèi)卡頭尺寸匹配；對(duì)接環(huán)定位通道外段為圓形槽，尺寸與外端帽尺寸匹配；由此使內(nèi)卡頭可穿過對(duì)接環(huán)定位通道外段與對(duì)接環(huán)定位通道內(nèi)段后進(jìn)入定位盤定位通道；上述對(duì)接環(huán)定位通道橫向兩側(cè)相對(duì)位置，位于對(duì)接環(huán)外壁上還設(shè)計(jì)有兩個(gè)矩形槽，該矩形槽深度小于伸縮頭厚度。

3.如權(quán)利要求2所述一種具有快拆連接方式的輕量協(xié)作機(jī)器人，其特征在于：定位盤定位通道外段內(nèi)側(cè)底面還開有凹槽，凹槽橫向長(zhǎng)度與內(nèi)卡頭短邊長(zhǎng)度匹配，且凹槽的深度保證定位盤定位通道內(nèi)主動(dòng)面定位盤與被動(dòng)面定位盤上的凹槽底面垂直距離與內(nèi)卡頭長(zhǎng)邊長(zhǎng)度匹配，形成內(nèi)卡頭的定位槽。

4.如權(quán)利要求3所述一種具有快拆連接方式的輕量協(xié)作機(jī)器人，其特征在于：插銷的插入方式為：

首先，按壓伸縮頭，使伸縮頭完全進(jìn)入到外端帽內(nèi)；同時(shí)，將快拆插頭依次插入對(duì)接環(huán)定位通道與定位盤定位通道，過程中，內(nèi)卡頭依次經(jīng)過對(duì)接環(huán)定位通道外段-對(duì)接環(huán)定位通道內(nèi)段-定位盤定位通道外段到達(dá)定位盤定位通道內(nèi)段，且此時(shí)彈簧與外端帽均位于對(duì)接環(huán)定位通道內(nèi)段中入定位盤定位通道，兩個(gè)伸縮頭受對(duì)接環(huán)定位通道內(nèi)段內(nèi)壁阻擋不會(huì)彈出；繼續(xù)向內(nèi)插入插銷，彈簧受到對(duì)接環(huán)定位通道內(nèi)段與對(duì)接環(huán)定位通道外段間形成的臺(tái)肩限制，開始?jí)嚎s，最終使內(nèi)卡頭到達(dá)定位盤定位通道內(nèi)段末端；

隨后順時(shí)針或逆時(shí)針將插銷轉(zhuǎn)動(dòng)90度，使插銷的伸縮頭到達(dá)對(duì)接環(huán)定位通道橫向兩側(cè)相對(duì)位置的矩形槽位置，同時(shí)內(nèi)卡頭隨插銷一同旋轉(zhuǎn)90度；此時(shí)，受彈簧彈力作用，會(huì)推動(dòng)插銷向外移動(dòng)，使內(nèi)卡頭進(jìn)入定位盤定位通道外段前部凹槽構(gòu)成的內(nèi)卡頭定位槽中，由內(nèi)卡頭定位槽實(shí)現(xiàn)了插銷周向上的移動(dòng)以及周向上的轉(zhuǎn)動(dòng)限制；同時(shí)外端帽到達(dá)對(duì)接環(huán)定位通道橫向兩側(cè)相對(duì)位置的矩形槽處，此時(shí)伸縮頭自動(dòng)彈出進(jìn)入矩形槽內(nèi)，且伸縮頭凸出對(duì)接環(huán)外壁；至此通過插入插銷，實(shí)現(xiàn)了對(duì)接環(huán)、主動(dòng)面定位盤、被動(dòng)面定位盤三者間的相對(duì)固定，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)模塊化關(guān)節(jié)間的軸向固定。