[發明專利]一種電永磁式機械臂工具手快換器

有效

• 申請號: 202010026890.9
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111098327B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 舒鑫;唐超權;周公博;何貞志
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B25J15/04
• 分類號: B25J15/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

1.一種電永磁式機械臂工具手快換器，其特征在于：包括機械臂對接端口模塊和工具手對接端口模塊；

所述機械臂對接端口模塊包括缸體（1）和可在缸體（1）內往復運動的活塞（2）；所述缸體（1）靠近下端的側壁設置有多個沿缸體（1）徑向延伸的通孔；所述多個通孔位于同一缸體（1）橫截面上；每個所述通孔內設置一個剛性球（101）；所述剛性球（101）可在通孔內沿缸體（1）徑向滑動；所述剛性球（101）的直徑大于通孔處的缸體（1）壁厚；所述缸體（1）的外壁還設置有朝向下端的定位壁面；

所述活塞（2）內設置有永磁芯體（201）；所述活塞（2）的下端設置有外錐形端部（202）；

所述工具手對接端口模塊包括U型對接端蓋；所述U型對接端蓋的底板上設置有第一電磁鐵（301）；所述第一電磁鐵（301）位于永磁芯體（201）下端，第一電磁鐵（301）與永磁芯體（201）之間的磁力驅動活塞（2）在缸體（1）內運動；

所述U型對接端蓋的側壁套裝在缸體（1）側壁外周；U型對接端蓋的側壁上端面與所述缸體（1）的定位壁面相接；U型對接端蓋的內側壁設置有向上端內側傾斜的內錐形端面；

當活塞（2）在缸體（1）內運動至所述外錐形端部（202）與剛性球（101）的上部內側壓緊相接，剛性球（101）的上部外側與內錐形端面壓緊相接，活塞（2）到達下端極限位置；

還包括用于控制所述第一電磁鐵（301）的供電電流的控制器；所述控制器的輸入端連接有信號電路；當信號電路的信號電流增大，控制器控制第一電磁鐵（301）的供電電流減小；當信號電路的信號電流減小，控制器控制第一電磁鐵（301）的供電電流增大；

所述U型對接端蓋的上端面設置有錐形凹槽；所述錐形凹槽與外錐形端部（202）同軸心，且錐形凹槽的錐角大于外錐形端部（202）的錐角；

所述信號電路包括多個環形電阻（401）和多對彈性頂針觸點（402）；

所述多個環形電阻（401）設置在活塞（2）的外錐形端部（202）；所述多個環形電阻（401）與外錐形端部（202）同軸心；

所述多對彈性頂針觸點（402）并聯在信號電路上；所述多對彈性頂針觸點（402）設置在錐形凹槽上；每對彈性頂針觸點（402）對應布置在一個環形電阻（401）的正下方；

當活塞（2）到達下端極限位置，每個環形電阻（401）均與該環形電阻（401）正下方的一對彈性頂針觸點（402）相接。

2.根據權利要求1所述的電永磁式機械臂工具手快換器，其特征在于：所述外錐形端部（202）包括第一外錐面和第二外錐面；所述第一外錐面位于第二外錐面的上方；所述第一外錐面的錐角小于第二外錐面的錐角；所述第一外錐面與剛性球（101）的上部內側壓緊相接；所述多個環形電阻（401）設置在第二外錐面上。

3.根據權利要求1-2任意一項所述的電永磁式機械臂工具手快換器，其特征在于：所述機械臂對接端口模塊還包括固定在缸體（1）上端的上端蓋（5）；所述上端蓋（5）上設置有第二電磁鐵（501）；所述第一電磁鐵（301）的極性方向與第二電磁鐵（501）的極性方向相同。

4.根據權利要求3所述的電永磁式機械臂工具手快換器，其特征在于：所述U型對接端蓋的上端面與所述缸體（1）的定位壁面之間設置有若干定位銷（102）。

5.根據權利要求4所述的電永磁式機械臂工具手快換器，其特征在于：所述U型對接端蓋包括蓋體（302）和固定在蓋體（302）上端的彈性鎖緊環（303）；所述內錐形端面位于彈性鎖緊環（303）上。