一種機器人末端快速更換裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機器人末端快速更換裝置，屬于工業機器人技術領域，包括上、下設置的主盤和工具盤，主盤包括內部為空心腔體的盤狀主體部，盤狀主體部的后端部安裝后端蓋，盤狀主體部的前端部安裝一個套筒，后端蓋、盤狀主體部和套筒形成的空間內設有彈性裝置和活塞，彈性裝置一端與后端蓋配合，另一端與活塞配合，活塞的活塞桿從套筒的中心孔內延伸出來，與鎖緊凸輪相連；所述的鎖緊凸輪與安裝在套筒內的鋼球配合；所述的活塞與套筒之間形成密封的腔室，盤狀主體部的側壁上開設有連通密封腔室內的氣路通道。本實用新型采用碟簧鎖緊、氣壓放松方式，結構簡單、緊湊，操作方便，鎖緊力大，有助于提高該裝置的可靠性及穩定性。
【專利說明】
一種機器人末端快速更換裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及工業機器人技術領域，特別是涉及一種機器人末端快速更換裝置。
【背景技術】
[0002]機器人末端快速更換裝置，擴大了機器人的作業柔性，使機器人一次進入作業環境就可完成多種作業，有助于提高作業效率，降低作業成本，促進了自動生產線向完全無人化方向發展，具有高可重復性和可靠性，能夠實現一機多用。
[0003]在已有的技術中，大部分采用氣壓式鎖緊機構，動力源為壓縮空氣，在鎖緊和卸載過程中均需氣壓控制，這就需要持續的動力輸入，對動力源有依賴性。本實用新型主盤的主體部通過采用碟簧鎖緊、氣壓放松的方式實現機器人末端的快速更換，提高了該裝置在使用過程中的可靠性及穩定性。
【實用新型內容】
[0004]為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種機器人末端快速更換裝置，該裝置采用碟簧鎖緊、氣壓放松的方式，結構簡單、緊湊，操作方便，夾緊力大，有助于提高該裝置的可靠性及穩定性。
[0005]為達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0006]—種機器人末端快速更換裝置，包括上、下設置的主盤和工具盤，所述的主盤包括一個內部為空心腔體的盤狀主體部，盤狀主體部的后端部安裝一個后端蓋，盤狀主體部的前端部安裝一個套筒，后端蓋、盤狀主體部和套筒形成的空間內設有彈性裝置和活塞，彈性裝置一端與后端蓋配合，另一端與一個活塞配合，所述活塞的活塞桿從套筒的中心孔內延伸出來，與一個鎖緊凸輪相連;所述的鎖緊凸輪與安裝在套筒內的鋼球配合;所述的活塞與套筒之間形成密封的腔室，所述盤狀主體部的側壁開設有連通密封腔體內的氣路通道。
[0007]進一步的，所述的工具盤與套筒之間安裝有鎖緊環，所述的鎖緊環對鋼球進行鎖緊。
[0008]進一步的，所述的后端蓋、盤狀主體部和套筒之間通過螺釘相連。
[0009]進一步的，所述的后端蓋為一個“T”型結構，“T”型結構的豎直部分位于盤狀主體部的空腔內，與盤狀主體部之間形成一個環狀空腔，在所述的環狀空腔內安裝彈性裝置。
[0010]進一步的，所述的彈性裝置為一組對合碟簧。
[0011 ]進一步的，所述主盤連接于機器人的手臂，工具盤對應于主盤的下部，其末端可安裝有不同的末端執行器。
[0012]進一步的，所述活塞頂部設置有與“T”型結構的豎直部分配合的活塞孔；當氣路通道通入氣體，壓縮碟簧，活塞向上移動時，T型結構豎直部分的末端會進入孔內。
[0013]進一步地，所述套筒為一個設有圓柱凸伸的筒狀結構，在圓柱凸伸部分設有均勻分布的多個孔洞，每個孔洞內容納有鎖緊鋼球;筒狀結構的中心由圓柱凸伸形成一個空心腔體，鎖緊凸輪可滑動的安裝在該腔體內，推動鋼球運動，實現主盤和工具盤的鎖緊與分離。
[0014]進一步地，所述鎖緊凸輪的側面形成有倒錐形的坡面。
[0015]進一步地，所述活塞的外側壁及套筒與活塞桿配合處均設有環形凹槽，凹槽中設有密封圈，保證密封效果。
[0016]進一步地，所述主盤的盤狀主體部安裝有與工具盤連接的定位銷。
[0017]利用上述裝置進行快速更換的方法:
[0018]步驟I機器人的手臂根據指令要求鎖緊工具盤時，密封腔體內不通氣體，此時彈性裝置壓縮產生的預緊力作用于活塞上，從而使鋼球在鎖緊凸輪作用下一直處于擠出狀態，從而對工具盤鎖緊；
[0019]步驟2當主盤與工具盤松開時，在連通密封腔體內的氣路通道內通入壓縮空氣，作用于活塞的下部，推動活塞壓縮彈性裝置向上移動，同時活塞帶動鎖緊凸輪向上運動，給鋼球留出足夠的空間沿套筒上的孔縮回，主盤和工具盤的對接端口即可脫離。
[0020]本實用新型的有益效果為:
[0021]本實用新型為彈性裝置鎖緊、氣壓放松的機器人末端快速更換裝置，結構簡單、緊湊，操作方便，夾緊力大，有助于提高該裝置的可靠性及穩定性。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是本實用新型的結構不意圖。
[0024]圖中:I后端蓋，2螺釘，3主體部，4密封圈，5氣路通道，6套筒，7螺釘，8鎖緊凸輪，9鋼球，10活塞桿，11密封圈，12活塞，14碟簧，15鎖緊環，16工具盤，17活塞孔。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本實用新型進一步的詳細說明。
[0026]參照圖1所示，本實用新型包括主盤和工具盤16兩部分，主盤和工具盤之間通過分置于主盤和工具盤的鎖緊裝置連接;主盤連接于機器人的手臂。
[0027]主盤包括主體部3、后端蓋1、鎖緊凸輪8、套筒6、鋼球9及置于主體部密封腔體內的驅動裝置，驅動裝置包括活塞12、活塞桿10、碟簧14;主體部3的后端部安裝一個后端蓋I，盤狀主體部的前端部安裝一個套筒6，后端蓋、盤狀主體部和套筒形成的空間內設有彈性裝置和活塞12，彈性裝置一端與后端蓋I配合，另一端與一個活塞12配合，所述活塞12的活塞桿10從套筒6的中心孔內延伸出來，通過螺釘7與一個鎖緊凸輪8相連;所述的鎖緊凸輪8與安裝在套筒內的鋼球9配合;所述的活塞12與套筒之間形成密封的腔室，所述盤狀主體部的側壁開設有連通密封腔體內的氣路通道。
[0028]后端蓋為一個“T”型結構，“T”型結構的豎直部分位于盤狀主體部的空腔內，與盤狀主體部之間形成一個環狀空腔，在所述的環狀空腔內安裝碟簧14;活塞上設置有與“T”型結構的豎直部分配合的活塞孔17;當氣路通道通入氣體，壓縮碟簧，活塞向上移動時，T型結構豎直部分的末端會進入孔內。
[0029]活塞12的上部和后端蓋I之間設有碟簧14，碟簧14產生的預緊力作用于活塞12上，活塞12推動鎖緊凸輪8運動。所述主體部3的側壁開設有連通密封腔體的氣路通道5，以實現對該裝置的解鎖。
[0030]后端蓋、盤狀主體部和套筒之間通過螺釘2相連。
[0031]鎖緊裝置包括套筒6、鎖緊凸輪8、鋼球9及位于工具盤的鎖緊環15，所述套筒6的圓柱凸伸部分設有均勾分布的六個孔洞，每個孔洞內容納有鋼球9，套筒的中部設有一個空心腔體。活塞12的下部固定有一鎖緊凸輪8，所述鎖緊凸輪8的側面形成有倒錐形的坡面，鎖緊凸輪8可滑動于套筒6的空心腔體內，從而推動鋼球9運動，實現主盤和工具盤的鎖緊或松開。
[0032]機器人末端快速更換裝置還包括與主盤配合的工具盤，工具盤對應于主盤的下部，工具盤上設有與主盤鎖緊裝置配合的鎖緊環15，工具盤的末端安裝有末端執行器。
[0033]主盤的主體部安裝有與工具盤連接的定位銷(圖未示)，在對接過程中起導向作用，對接鎖緊后起定位作用。
[0034]活塞的外側壁及套筒與活塞桿配合處均設有環形凹槽，凹槽中設有密封圈4、11，保證密封效果。
[0035]具體工作步驟如下:
[0036]1、機器人的手臂根據指令要求鎖緊工具盤時，密封腔體內不通氣體，此時碟簧14壓縮產生的預緊力作用于活塞12上，從而使鋼球9在鎖緊凸輪8作用下一直處于擠出狀態，從而對工具盤鎖緊。
[0037]2、當主盤與工具盤松開時，在連通密封腔體內的氣路通道5內通入壓縮空氣，作用于活塞12的下部，推動活塞12壓縮碟簧14向上移動，同時活塞12帶動鎖緊凸輪8向上運動，給鋼球9留出足夠的空間沿套筒上的孔縮回，兩對接端口即可脫離。
[0038]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。
【主權項】
1.一種機器人末端快速更換裝置，其特征在于，包括上、下設置的主盤和工具盤，所述的主盤包括一個內部為空心腔體的盤狀主體部，盤狀主體部的后端部安裝一個后端蓋，盤狀主體部的前端部安裝一個套筒，后端蓋、盤狀主體部和套筒形成的空間內設有彈性裝置和活塞，彈性裝置一端與后端蓋配合，另一端與一個活塞配合，所述活塞的活塞桿從套筒的中心孔內延伸出來，與一個鎖緊凸輪相連;所述的鎖緊凸輪與安裝在套筒內的鋼球配合;所述的活塞與套筒之間形成密封的腔室，所述盤狀主體部的側壁上開設有連通密封腔室內的氣路通道。2.如權利要求1所述的機器人末端快速更換裝置，其特征在于，所述的工具盤與套筒之間安裝有鎖緊環，所述的鎖緊環對鋼球進行鎖緊。3.如權利要求1所述的機器人末端快速更換裝置，其特征在于，所述的后端蓋、盤狀主體部和套筒之間通過螺釘相連。4.如權利要求1所述的機器人末端快速更換裝置，其特征在于，所述的后端蓋為一個“T”型結構，“T”型結構的豎直部分位于盤狀主體部的空腔內，與盤狀主體部之間形成一個環狀空腔，在所述的環狀空腔內安裝彈性裝置。5.如權利要求4所述的機器人末端快速更換裝置，其特征在于，所述活塞頂部設置有與“T”型結構的豎直部分配合的活塞孔；當氣路通道通入氣體，壓縮碟簧，活塞向上移動時，T型結構豎直部分的末端會進入孔內。6.如權利要求1所述的機器人末端快速更換裝置，其特征在于，所述套筒為一個設有圓柱凸伸的筒狀結構，在圓柱凸伸部分設有均勻分布的多個孔洞，每個孔洞內容納有鎖緊鋼球;筒狀結構的中心由圓柱凸伸形成一個空心腔體，鎖緊凸輪可滑動的安裝在該腔體內，推動鋼球運動，實現主盤和工具盤的鎖緊與分離。7.如權利要求6所述的機器人末端快速更換裝置，其特征在于，所述鎖緊凸輪的側面形成有倒錐形的坡面。8.如權利要求1所述的機器人末端快速更換裝置，其特征在于，所述活塞的外側壁及套筒與活塞桿配合處均設有環形凹槽，凹槽中設有密封圈，保證密封效果。9.如權利要求1所述的機器人末端快速更換裝置，其特征在于，所述主盤的盤狀主體部安裝有與工具盤連接的定位銷。
【文檔編號】B25J15/04GK205415662SQ201620275035
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月5日
【發明人】楊志宏, 李娜
【申請人】山東大學