[發明專利]一種具有快拆連接方式的輕量協作機器人

有效

• 申請號: 201911338046.3
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111085988B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 楊躒;于淼;王成剛;王濤;丁振;陳宏偉
• 申請（專利權）人: 中科新松有限公司
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

1.一種具有快拆連接方式的輕量協作機器人，由多個模塊化關節串聯而成，相鄰模塊化關節間通過快拆結構連接，可實現模塊化關節間的動力傳遞；其特征在于：

所述模塊化關節具有主動面與被動面共兩個連接面，兩個連接面處分別設計有由驅動器驅動轉動的主動面定位盤與固定的被動面定位盤；

主動面定位盤與被動面定位盤周向設計有環形槽，形成齒槽結構；主動面定位盤與被動面定位盤的頂面對應位置設計有相互匹配的矩形凸起與矩形凹進；通過將兩個模塊化關節中主動面定位盤與被動面定位盤上的矩形凸起與矩形凹進配合插接，實現兩個模塊化關節間的周向固定；

所述快拆結構包括對接環與快拆插頭；采用雙對接環對扣相鄰模塊化關節間的主動面定位盤與被動面定位盤，實現兩個模塊化關節間的軸向定位；對接環為兩個半環，對扣于主動面定位盤與被動面定位盤相接位置，內部周向上與主動面定位盤、被動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；插銷穿過主動面定位盤與被動面定位盤上開設的半階梯狀凹槽對扣形成的定位盤定位通道后，通過轉動插銷，使插銷與通道內的臺肩配合定位，實現兩個模塊化關節間固定；

所述彈簧套于插銷上，在兩個模塊化關節固定后，彈簧產生壓縮形變；反向轉動插銷后，彈簧的彈力會使插銷彈出通道，實現快拆。

2.如權利要求1所述一種具有快拆連接方式的輕量協作機器人，其特征在于：

其中，插銷包括外端帽、中部桿與內卡頭；外端帽兩側相對位置設計有伸縮頭，受壓后可整體進入外端帽內部；中部桿上套有彈簧；內卡頭為矩形截面；

定位盤定位通道具有定位盤定位通道內段與定位盤定位通道外段；其中，定位盤定位通道內段為圓柱段，使內卡頭可在定位盤定位通道內段中旋轉；定位盤定位通道外段的橫向寬度及縱向寬度分別與內卡頭長邊及短邊長度匹配，使內卡頭可穿過定位盤定位通道外段后到達定位盤定位通道內段；

在兩個對接環周向上與定位盤定位通道對應位置還設計有與定位盤定位通道同軸的對接環定位通道，對接環定位通道分為對接環定位通道內段與對接環定位通道外段；其中，對接環定位通道內段為矩形槽，尺寸與內卡頭尺寸匹配；對接環定位通道外段為圓形槽，尺寸與外端帽尺寸匹配；由此使內卡頭可穿過對接環定位通道外段與對接環定位通道內段后進入定位盤定位通道；上述對接環定位通道橫向兩側相對位置，位于對接環外壁上還設計有兩個矩形槽，該矩形槽深度小于伸縮頭厚度。

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

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

首先，按壓伸縮頭，使伸縮頭完全進入到外端帽內；同時，將快拆插頭依次插入對接環定位通道與定位盤定位通道，過程中，內卡頭依次經過對接環定位通道外段-對接環定位通道內段-定位盤定位通道外段到達定位盤定位通道內段，且此時彈簧與外端帽均位于對接環定位通道內段中入定位盤定位通道，兩個伸縮頭受對接環定位通道內段內壁阻擋不會彈出；繼續向內插入插銷，彈簧受到對接環定位通道內段與對接環定位通道外段間形成的臺肩限制，開始壓縮，最終使內卡頭到達定位盤定位通道內段末端；

隨后順時針或逆時針將插銷轉動90度，使插銷的伸縮頭到達對接環定位通道橫向兩側相對位置的矩形槽位置，同時內卡頭隨插銷一同旋轉90度；此時，受彈簧彈力作用，會推動插銷向外移動，使內卡頭進入定位盤定位通道外段前部凹槽構成的內卡頭定位槽中，由內卡頭定位槽實現了插銷周向上的移動以及周向上的轉動限制；同時外端帽到達對接環定位通道橫向兩側相對位置的矩形槽處，此時伸縮頭自動彈出進入矩形槽內，且伸縮頭凸出對接環外壁；至此通過插入插銷，實現了對接環、主動面定位盤、被動面定位盤三者間的相對固定，進而實現了兩個模塊化關節間的軸向固定。