本實(shí)用新型屬于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可快速更換工具的工業(yè)機(jī)器人末端機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，并且承擔(dān)起了越來(lái)越重要的任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人的使用不僅僅提高了國(guó)內(nèi)制造業(yè)的生產(chǎn)水平，同時(shí)也帶動(dòng)了機(jī)械學(xué)，控制學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)等多領(lǐng)域?qū)W科的發(fā)展，成為了國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)的流水線依然采用多臺(tái)機(jī)器人依次分工作業(yè)。這種現(xiàn)狀使得工業(yè)機(jī)器人數(shù)量多，協(xié)同難，編程繁，同時(shí)間接的提高了后期維護(hù)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中工業(yè)機(jī)器人更換工具的繁瑣的問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)的一種可快速更換工具的工業(yè)機(jī)器人末端機(jī)構(gòu)，要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以快速更換工具的末端機(jī)構(gòu)，能夠令使用者根據(jù)工作需要快速安全地進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人末端工具的替換。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本實(shí)用新型公開(kāi)的一種可快速更換工具的工業(yè)機(jī)器人末端機(jī)構(gòu)包括安置在機(jī)器人末端的主側(cè)和可更換的工具側(cè)。所述的安置在機(jī)器人末端的主側(cè)包括活塞、卡盤、主側(cè)基座、隔板、定位銷、上側(cè)氣體閥門、下側(cè)氣體閥門和用于與機(jī)器人末端連接的結(jié)構(gòu)。所述的卡盤側(cè)面下側(cè)為斜錐面，斜錐面的上側(cè)為用于固定工具側(cè)圓球的凹槽。所述的隔板下部加工有用于固定工具側(cè)圓球的凸起。所述的主側(cè)基座內(nèi)側(cè)空間同時(shí)起到氣缸作用。所述的隔板中部加工孔，所述的孔用于活塞與卡盤之間的連接桿通過(guò)。主側(cè)基座套在活塞上，活塞在主側(cè)基座與隔板上端面之間的密閉空間內(nèi)移動(dòng)，活塞通過(guò)上側(cè)氣體閥門、下側(cè)氣體閥門的充放氣上下移動(dòng)。所述的活塞位于卡盤上方，活塞和卡盤通過(guò)連桿固定連接。工具側(cè)包括工具側(cè)基座、圓盤和球。所述的工具側(cè)基座下端中部加工有用于與工具連接的結(jié)構(gòu)，工具側(cè)基座內(nèi)側(cè)加工有用于固定圓球的球座，且工具側(cè)基座加工有用于與主側(cè)定位銷相配合的定位槽。所述的圓盤內(nèi)側(cè)加工有用于固定圓球的凹槽。圓盤套入工具側(cè)基座內(nèi)側(cè)。

本實(shí)用新型公開(kāi)的一種可快速更換工具的工業(yè)機(jī)器人末端機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程為，當(dāng)需要機(jī)器人末端的主側(cè)和可更換的工具側(cè)固定連接時(shí)，通過(guò)定位銷將主側(cè)和可更換的工具側(cè)定位，上側(cè)氣體閥門通氣、下側(cè)氣體閥門放氣下壓活塞下移，帶動(dòng)卡盤下移，卡盤側(cè)面下側(cè)的斜錐面下壓工具側(cè)圓球向外側(cè)移動(dòng)，直到卡盤側(cè)面上側(cè)凹槽卡住工具側(cè)圓球，圓球通過(guò)球座、卡盤側(cè)面上側(cè)凹槽、隔板下側(cè)凸起和圓盤內(nèi)側(cè)凹槽固定，通過(guò)上側(cè)氣體閥門通入的氣體壓力將主側(cè)和可更換的工具側(cè)固定壓緊，實(shí)現(xiàn)非接觸式的互鎖。當(dāng)需要機(jī)器人末端的主側(cè)和可更換的工具側(cè)分開(kāi)時(shí)，上側(cè)氣體閥門放氣、下側(cè)氣體閥門通氣上壓活塞上移，帶動(dòng)卡盤上移，工具側(cè)圓球向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，滾回露出部分球面的原位，此時(shí)，主側(cè)和可更換的工具側(cè)分開(kāi)，根據(jù)工作需要更換連接其他所需工具的可更換的工具側(cè)。

進(jìn)一步地，所述的活塞和卡盤通過(guò)連桿固定連接，活塞、卡盤和連桿之間為一體化加工方式固定連接或分體式固定連接。所述的活塞和卡盤分體式固定連接能夠起到便于分別維修更換。所述的活塞和卡盤分體式固定連接優(yōu)選螺紋固定連接。

進(jìn)一步地，主側(cè)卡盤下端面還用于固定力傳感器，所述的力傳感器用于檢測(cè)工件抖動(dòng)。力傳感器信號(hào)能夠傳輸至上位機(jī)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。通過(guò)相應(yīng)的算法控制工業(yè)機(jī)器人來(lái)克服抖動(dòng)帶來(lái)的誤差。

進(jìn)一步地，為方便工具側(cè)連接電器設(shè)備，在主側(cè)基座、工具側(cè)基座側(cè)面分別安裝有可更換的線路接口。

進(jìn)一步地，所述的卡盤側(cè)面下側(cè)為斜錐面，所述的斜錐角度為45度，也可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。

有益效果：

(1)本實(shí)用新型公開(kāi)的一種可快速更換工具的工業(yè)機(jī)器人末端機(jī)構(gòu)，本實(shí)用新型通過(guò)氣動(dòng)圓球結(jié)構(gòu)，使得機(jī)器人末端主側(cè)與工具側(cè)形成非接觸式的互鎖。這種形式不僅方便快捷，同時(shí)沒(méi)有剛性連接，對(duì)設(shè)備的磨損小，大幅度的提高了實(shí)用新型的使用壽命。

(2)本實(shí)用新型公開(kāi)的一種可快速更換工具的工業(yè)機(jī)器人末端機(jī)構(gòu)，主側(cè)卡盤中安裝傳感器，能夠檢測(cè)出工件自身，以及由環(huán)境帶來(lái)的抖動(dòng)。信號(hào)能夠傳輸至上位機(jī)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。通過(guò)相應(yīng)的算法控制工業(yè)機(jī)器人來(lái)克服抖動(dòng)帶來(lái)的誤差。

(3)本實(shí)用新型公開(kāi)的一種可快速更換工具的工業(yè)機(jī)器人末端機(jī)構(gòu)，主側(cè)所述的活塞和卡盤分體式固定連接能夠起到便于分別維修更換活塞和卡盤的目的。

(4)本實(shí)用新型公開(kāi)的一種可快速更換工具的工業(yè)機(jī)器人末端機(jī)構(gòu)，采用可更替的接線槽，能夠?qū)Ω鞣N線路進(jìn)行連接，極大的增加了末端機(jī)構(gòu)的拓展性。同時(shí)末端機(jī)構(gòu)工具端也能開(kāi)放式的提供了多種工具的連接方案，便于根據(jù)工作需要更換工具。

附圖說(shuō)明

圖1解鎖狀態(tài)下的主側(cè)與工具側(cè)。

圖2互鎖狀態(tài)下的主側(cè)與工具側(cè)。

其中：1—主側(cè)、101—主側(cè)基座、102—隔板、103—上側(cè)氣體閥門、104—下側(cè)氣體閥門、105—卡盤、106—卡盤上的斜錐面、107—卡盤上的凹槽、108—隔板突起、109—活塞，2—工具側(cè)、201—工具側(cè)基座、202—原盤、203—球。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。

實(shí)施例1：

如圖1、2所示，本實(shí)施例公開(kāi)的一種可快速更換工具的工業(yè)機(jī)器人末端機(jī)構(gòu)，包括安置在機(jī)器人末端的主側(cè)1和可更換的工具側(cè)2。所述的安置在機(jī)器人末端的主側(cè)包括活塞109、卡盤105、主側(cè)基座101、隔板102、定位銷、上側(cè)氣體閥門103、下側(cè)氣體閥門104和用于與機(jī)器人末端連接結(jié)構(gòu)。所述的卡盤105側(cè)面下側(cè)為四十五度斜錐面，斜錐面的上側(cè)為用于固定工具側(cè)圓球203的凹槽107，卡盤105下端面還用于固定力傳感器，所述的力傳感器用于檢測(cè)工件抖動(dòng)。所述的隔板102下部加工有用于固定工具側(cè)2圓球203的凸起108。所述的主側(cè)基座101內(nèi)側(cè)空間同時(shí)起到氣缸作用。所述的隔板102中部加工孔，所述的孔用于活塞109與卡盤105之間的連接桿通過(guò)。主側(cè)基座101套在活塞109上，活塞109在主側(cè)基座101與隔板102上端面之間的密閉空間內(nèi)移動(dòng)，活塞109通過(guò)上側(cè)氣體閥門103、下側(cè)氣體閥門104的充放氣上下移動(dòng)。所述的活塞109位于卡盤105上方，活塞109和卡盤105通過(guò)連桿固定連接。工具側(cè)2包括工具側(cè)基座201、圓盤202和球203。所述的工具側(cè)基座201下端中部加工有用于與工具連接的結(jié)構(gòu)，工具側(cè)基座201內(nèi)側(cè)加工有用于固定圓球203的球座，且工具側(cè)基座201加工有用于與主側(cè)定位銷相配合的定位槽。所述的圓盤202內(nèi)側(cè)加工有用于固定圓球203的凹槽。圓盤202套入下基座內(nèi)側(cè)。在主側(cè)基座101、工具側(cè)基座201側(cè)面分別安裝有可更換的線路接口。

本實(shí)施例公開(kāi)的一種可快速更換工具的工業(yè)機(jī)器人末端機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程為，如圖1所示，當(dāng)需要機(jī)器人末端的主側(cè)和可更換的工具側(cè)固定連接時(shí)，通過(guò)定位銷將主側(cè)和可更換的工具側(cè)定位，上側(cè)氣體閥門103通氣、下側(cè)氣體閥門104放氣下壓活塞109下移，帶動(dòng)卡盤105下移，卡盤側(cè)面下側(cè)的斜錐面106下壓工具側(cè)圓球向外側(cè)移動(dòng)，直到卡盤側(cè)面上側(cè)凹槽107卡住工具側(cè)圓球，圓球通過(guò)球座、卡盤105側(cè)面上側(cè)凹槽、隔板102下側(cè)凸起和圓盤內(nèi)側(cè)凹槽固定，通過(guò)上側(cè)氣體閥門103通入的氣體壓力將主側(cè)1和可更換的工具側(cè)2固定壓緊，實(shí)現(xiàn)非接觸式的互鎖，如圖2所示互鎖狀態(tài)。此時(shí)，由于主側(cè)1與工具側(cè)2相互鎖死，主側(cè)1與工具側(cè)2外部的電器接口也相互對(duì)接，完成將電器設(shè)備接入系統(tǒng)。當(dāng)需要機(jī)器人末端的主側(cè)1和可更換的工具側(cè)2分開(kāi)時(shí)，上側(cè)氣體閥門104放氣、下側(cè)氣體閥門104通氣上壓活塞109上移，帶動(dòng)卡盤105上移，工具側(cè)圓球203向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，滾回露出部分球面的原位，此時(shí)，主側(cè)1和可更換的工具側(cè)2分開(kāi)，根據(jù)工作需要更換連接其他所需工具的可更換的工具側(cè)2。

以上所述的具體描述，對(duì)實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。