專利名稱：磁鐵式交換掛具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工業(yè)自動化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是機(jī)器人在自動更換工具的作業(yè)中。
背景技術(shù)：
在以三軸機(jī)械臂和多關(guān)節(jié)機(jī)械手為中心的全自動化作業(yè)中，因工序要求需要不停地更換機(jī)械臂或機(jī)械手前段的工具，這就要有與之對應(yīng)的自動交換工具的設(shè)備。目前，自動交換工具的設(shè)備多以電力、氣動為動力源。雖然使用此類設(shè)備的自動化作業(yè)程度很高，但其機(jī)械機(jī)構(gòu)、控制部分均相當(dāng)復(fù)雜，價格昂貴，使用受到一定程度的制約。即使有簡單的機(jī)械式掛、取交換設(shè)備，但調(diào)試?yán)щy且安全系數(shù)不高。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種磁鐵式交換掛具， 利用磁鐵引力為自動交換工具的動力，以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)、調(diào)試簡單、制作成本低的目的。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是裝有連接件的連接架與掛具固定側(cè)本體相連接，強(qiáng)磁鐵、錐形導(dǎo)柱、圓柱導(dǎo)柱均布在掛具固定側(cè)本體上，掛具固定側(cè)本體上裝有緩沖座，緩沖橡膠套裝在緩沖座上，緩沖座與掛具固定側(cè)本體為螺紋連接，緩沖座的軸向可調(diào)，觸點傳感器固定在掛具固定側(cè)本體上；導(dǎo)套一、導(dǎo)套二壓入掛具可動側(cè)本體中，導(dǎo)套一用自潤滑樹脂制作，導(dǎo)套二用不銹鋼制作，鐵塊固定在可動側(cè)本體上，與強(qiáng)磁鐵對應(yīng)；掛具固定側(cè)本體與掛具可動側(cè)本體用硬鋁制作，使裝在固定側(cè)本體上的強(qiáng)磁鐵只對裝在可動側(cè)本體上的鐵塊有吸引力，使機(jī)械手在取工具時所克服的磁力比較平衡；掛具固定側(cè)本體上的觸點傳感器，可使掛具固定側(cè)本體、可動側(cè)本體在閉合和分離時都會有確認(rèn)信號輸出， 從而保證了工具在交換過程中的安全、穩(wěn)定可靠。本實用新型需和快速交換設(shè)備配合使用，從而實現(xiàn)對工具的取、放過程。掛具固定側(cè)安裝在架臺上，掛具可動側(cè)與工具、快速交換可動側(cè)連接在一起，快速交換固定側(cè)裝在機(jī)械手前端。掛具固定側(cè)裝有強(qiáng)磁鐵，掛具可動側(cè)裝有鐵塊，在強(qiáng)磁鐵的吸引力下使兩部分貼合在一起，同時掛具可動側(cè)和掛具固定側(cè)分別裝有導(dǎo)套、導(dǎo)柱起懸掛、導(dǎo)向作用。機(jī)械式手取工具過程當(dāng)機(jī)械手運動到取工具的位置時(快速交換固定側(cè)與可動側(cè)相距l(xiāng)_2mm)，裝在機(jī)械手前端的快速交換固定側(cè)與快速交換可動側(cè)相連接，然后機(jī)械手沿導(dǎo)柱方向后退， 克服磁力拿走工具。機(jī)械式手放工具過程機(jī)械手運動到放工具的位置(掛具可動側(cè)與掛具固定側(cè)相距l(xiāng)_2mm)，快速交換固定側(cè)與可動側(cè)分離，掛具可動側(cè)部分在磁鐵吸引力作用下沿導(dǎo)柱方向運動與架臺上的掛具固定側(cè)吸合在一起。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點1、工具在自動交換過程中的動力源是利用清潔無能耗的磁鐵的引力，不需要額外消耗動力，經(jīng)濟(jì)節(jié)能，成本低；2、磁鐵與硬鋁的組合結(jié)構(gòu)新穎、簡單，磁鐵在掛具固定側(cè)對稱均分布，既滿足了掛具閉合時需要的吸引力，同時又便于掛具的分離克服磁力；3、掛具固定側(cè)的觸點開關(guān)，保證只有工具被正確放到位或是被安全取走才有信號輸出，安全性能高；4、掛具固定側(cè)的緩沖橡膠設(shè)計，可有效防止機(jī)械手運動超出設(shè)置行程使磁鐵掛具的固定側(cè)與可動側(cè)直接碰撞，進(jìn)一步確保了工具在自動交換過程中的安全性。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實用新型的掛具固定側(cè)本體2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是
圖1另一方向結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的掛具可動側(cè)本體11的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型實施例(機(jī)械手待機(jī))示意圖；圖5本實用新型實施例(快速交換的可動側(cè)與固定側(cè)結(jié)合)示意圖；圖6是本實用新型實施例(機(jī)械手取工具)示意圖.
具體實施方式
如
圖1、圖2、圖3所示，連接架1與掛具固定側(cè)本體2通過螺釘6相連接，掛具固定側(cè)本體2用硬鋁制作；4個強(qiáng)磁鐵3用螺釘嵌入掛具固定側(cè)本體2內(nèi)，2個錐形導(dǎo)柱7及圓柱導(dǎo)柱9對稱均布在掛具固定側(cè)本體2上，既可保證掛具可動側(cè)本體11與掛具固定側(cè)本體2吸合在一起的導(dǎo)向精度，又可防止過定位，同時起到懸掛作用；為防止機(jī)械手在取、放工具的過程中，機(jī)械手運動超出設(shè)置行程使掛具固定側(cè)本體2與掛具可動側(cè)本體11直接碰撞，掛具固定側(cè)本體2的中心裝有緩沖座4，緩沖座4與掛具固定側(cè)本體2為螺紋連接，緩沖座4為軸向可調(diào)的緩沖安全裝置，緩沖橡膠5套裝在緩沖座4上；觸點傳感器8固定在掛具固定側(cè)本體2上，可使掛具固定側(cè)本體、可動側(cè)本體在閉合和分離時都會有確認(rèn)信號輸出， 從而保證了工具在交換過程中的安全、穩(wěn)定可靠；導(dǎo)套一 12、導(dǎo)套二 14壓入掛具可動側(cè)本體11中，與掛具固定側(cè)本體2上的2個錐形導(dǎo)柱7及圓柱導(dǎo)柱9對應(yīng)，導(dǎo)套一 12用帶自潤滑樹脂制作，導(dǎo)套二 14用不銹鋼制作；4個鐵塊13固定在可動側(cè)本體11上，與掛具固定側(cè)本體2上的4個強(qiáng)磁鐵3對應(yīng)；掛具可動側(cè)本體11用硬鋁制作，使裝在固定側(cè)本體上的強(qiáng)磁鐵3只對裝在可動側(cè)本體上11的鐵塊13有吸引力，使在機(jī)械手在取工具時所克服的磁力比較平衡。序號10是調(diào)整水平的頂絲。如圖4、圖5、圖6所示，將掛具固定側(cè)16經(jīng)連接件通過螺紋連接形式固定在架臺 15上；掛具可動側(cè)17與工具21、快速交換可動側(cè)18通過螺釘連接成一個整體；快速交換固定側(cè)20裝在機(jī)械手19前端。機(jī)械手19待機(jī)時，把裝有工具21的掛具可動側(cè)17掛在掛具固定側(cè)16上，因磁鐵的吸引力使兩部分緊貼在一起，四個導(dǎo)柱起懸掛作用。這時裝在掛具固定側(cè)16上的觸點傳感器受擠壓有信號輸出。當(dāng)機(jī)械手19運動到拿取工具21的位置時，快速交換可動側(cè)18與快速交換固定側(cè) 20相連接，然后機(jī)械手后退克服磁力帶走工具21，觸點傳感器輸出信號中斷。至此機(jī)械手取工具過程完成。當(dāng)機(jī)械手要換前端工具時，機(jī)械手運動到之前拿工具的位置，運動到位后松開快速交換，快速交換分離，掛具可動側(cè)17在磁鐵的引力作用下沿導(dǎo)柱方向運動，掛具兩部分貼合，機(jī)械手后退去拿別的工具。放工具的過程也就完成了。
權(quán)利要求1.一種磁鐵式交換掛具，其特征在于裝有連接件(10)的連接架(1)與掛具固定側(cè)本體⑵相連接，強(qiáng)磁鐵(3)、錐形導(dǎo)柱(7)、圓柱導(dǎo)柱(9)均布在掛具固定側(cè)本體(2)上，掛具固定側(cè)本體( 上裝有緩沖座G)，緩沖橡膠( 套裝在緩沖座(4)上，觸點傳感器(8) 固定在掛具固定側(cè)本體( 上；導(dǎo)套一(12)、導(dǎo)套二(14)壓入掛具可動側(cè)本體(11)中，鐵塊(1 固定在可動側(cè)本體(11)上，與強(qiáng)磁鐵C3)對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁鐵式交換掛具，其特征在于掛具固定側(cè)本體O)與掛具可動側(cè)本體(11)用硬鋁制作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁鐵式交換掛具，其特征在于導(dǎo)套一(1 用自潤滑樹脂制作，導(dǎo)套二(14)用不銹鋼制作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁鐵式交換掛具，其特征在于緩沖座(4)與掛具固定側(cè)本體⑵為螺紋連接，緩沖座⑷的軸向可調(diào)。
專利摘要一種磁鐵式交換掛具，用于機(jī)械手自動換取工具。連接架與掛具固定側(cè)本體連接，強(qiáng)磁鐵、錐形導(dǎo)柱、圓柱導(dǎo)柱均布在裝有帶橡膠套的緩沖座的掛具固定側(cè)本體上，觸點傳感器固定在掛具固定側(cè)本體上；導(dǎo)套一、導(dǎo)套二壓入掛具可動側(cè)本體中，鐵塊固定在可動側(cè)本體上，與強(qiáng)磁鐵對應(yīng)。本實用新型固定側(cè)固定在架臺上，可動側(cè)與工具相連，二者沿四個導(dǎo)柱，在磁鐵的吸引下閉合在一起。機(jī)械手運動到取工具的位置，通過抓取快速交換可動側(cè)后退克服磁力帶走工具；機(jī)械手換工具時，機(jī)械手運動到位后松開快速交換，掛具可動側(cè)在磁力的作用下被吸回到懸掛位置。結(jié)構(gòu)簡單，利用無能耗的磁鐵引力做動力源，成本低，觸點傳感器、緩沖橡膠柱設(shè)計使其安全性可得到很好保證。
文檔編號B25J19/00GK202037606SQ201120122940
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者姚榮, 石橋章司, 邱鵬 申請人:中日龍(襄陽)機(jī)電技術(shù)開發(fā)有限公司