[發明專利]具有可重配的末端執行器總成的機器人系統

在審

• 申請號: 202011101473.2
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112659098A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: Y-T·林;E·B·格爾姆
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/16;B25J15/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

本公開提供了一種末端執行器總成，包括主臂、連接到主臂的橫桿、至少一個分支導軌和擺臂。該至少一個分支導軌通過分支鎖可移動地聯接到橫桿。該至少一個分支導軌具有沿其縱向形成的驅動槽，用以相對于橫桿進行伸縮運動。分支鎖包括橫桿夾具和分支導軌夾具。橫桿夾具可滑動地和可樞轉地關于橫桿設置，用以沿著橫桿進行可滑動和樞轉運動。分支導軌夾具包括具有主伸縮鎖的主體，該主伸縮鎖包括穿過其形成的接收孔和設置在接收孔中的楔形夾頭。該主體還包括副伸縮鎖，該副伸縮鎖具有設置在主體的球?柱塞腔中的球和柱塞。

技術領域

本公開涉及一種具有可重配的末端執行器總成的機器人系統。

背景技術

本節中的陳述僅提供與本公開相關的背景信息，不構成現有技術。

多軸工業機器人包括通過關節連接的關節臂。每個臂段通過一個或多個關節電機驅動。典型的工業機器人在六個不同的控制軸上進行控制。總的來說，控制軸使機器人能夠相對于固定或移動的基座旋轉、第一臂能夠伸展/縮回、第二臂能夠上升/下降、以及使關節旋轉和設置在第二臂遠端的手腕能夠旋轉/平移。根據設計，附加臂可以串聯設置使用，并且可以操縱連接到手腕的末端執行器來執行期望的工作任務。

術語“末端執行器”是指根據機器人的設計，可以安全地抓握、運輸、定向和釋放工件的特定末端連桿或節段。某些末端執行器總成通過細長梁和/或導軌組成的網格陣列形成，其上附接著一組工具分支，工具分支上懸掛有末端工具(例如，在制造設施中用于移動金屬板或玻璃板類型的吸盤或夾具)上的。在執行特定的工作任務之前，各個工具分支和末端工具傳統上由操作員手動組裝或調整到預定的配置。

發明內容

在一個方面，本公開提供了一種末端執行器總成，包括主臂、聯接到主臂的橫桿、通過分支鎖可移動地聯接到橫桿的至少一個分支導軌以及通過擺臂鎖可移動地聯接到至少一個分支導軌的擺臂。該至少一個分支導軌通過分支鎖可移動地聯接到橫桿。該至少一個分支導軌具有沿其縱向形成的驅動槽，用以相對于橫桿進行伸縮運動。至少一個分支鎖包括橫桿夾具和分支導軌夾具。

在本實施例中，橫桿夾具可滑動地且可樞轉地關于橫桿設置，用以沿著橫桿進行可滑動和樞轉運動。橫桿夾具具有夾具臂，該夾具臂與限定夾具凹部的夾具基座鄰接，橫桿穿過該夾具凹部可滑動地設置。該夾具臂和夾具基座配置成可協作以固定和松開橫桿，從而允許沿著橫桿進行可滑動和樞轉運動。

分支導軌夾具包括具有主伸縮鎖的第一主體。主伸縮鎖包括穿過其形成的接收孔和設置在接收孔中的楔形夾頭，該接收孔的中間具有內螺紋，在遠端具有楔形腔。楔形夾頭包括第一外壁和第一內壁，該第一外壁和第一內壁限定了接收一個分支導軌的分支孔。第一外壁具有圍繞其形成的鎖定斜面，與接收孔中的內螺紋匹配聯接的外螺紋和位于遠端處的狹縫錐形壁。第一內壁具有從其向內延伸并設置在分支導軌的驅動槽中的驅動銷。

第一主體還包括副伸縮鎖，該副伸縮鎖具有設置在第一主體的球-柱塞腔中的球、柱塞和壓縮彈簧。該球-柱塞腔具有通孔，該通孔與接收孔流體連通并與楔形夾頭的鎖定斜面對準。

在本實施例中，楔形夾頭和楔形腔成協作關系，使得楔形夾頭的狹縫錐形壁通過楔形夾頭的螺紋運動與楔形腔接合，楔形夾頭的螺紋運動通過驅動銷的聯接由分支導軌的順時針旋轉驅動，以防止分支導軌相對于橫桿進行伸縮運動，從而定義了主鎖定狀態。此外，楔形夾頭和楔形腔成協作關系，使得楔形夾頭通過楔形夾頭的螺紋移出運動從楔形腔脫離，楔形夾頭通過驅動銷的聯接由分支導軌的逆時針旋轉驅動，以允許分支導軌相對于橫桿進行伸縮運動，從而定義了主解鎖狀態。

在本實施例中，球和柱塞成協作關系，使得當在所述腔中施加正壓力時，球被柱塞移位且封閉在通孔中，并與鎖定斜面接合，從而定義了第二鎖定狀態。相應地，球和柱塞成協作關系，使得當球-柱塞腔中沒有壓力，壓縮彈簧推動柱塞以打開通向球-柱塞腔的通孔時，球處于球-柱塞腔中并從鎖定斜面可脫離，從而定義了第二解鎖狀態。此外，當驅動銷和分支導軌處于主解鎖狀態，并且當球和柱塞處于第二解鎖狀態時，分支導軌相對于橫桿可伸縮地移動。