本實用新型屬于機器人的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機器人末端工具快換裝置。

背景技術(shù)：

機器人執(zhí)行的任務(wù)往往具有多樣性，任務(wù)目標(biāo)的質(zhì)量、形狀和尺寸大多不同，因此僅使用單一的末端工具不能滿足復(fù)雜的任務(wù)要求?，F(xiàn)有解決辦法是為機器人配備末端工具快換裝置與工具庫，使機器人能夠根據(jù)作業(yè)任務(wù)的實際需要從而更換末端工具，提高機器人的作業(yè)能力與作業(yè)效率。

而現(xiàn)有的大多數(shù)快換裝置，其切換裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作復(fù)雜不具實用性；工具完成換裝后機器人無法向工具頭傳遞電、液動力，只能傳遞轉(zhuǎn)矩；且沒有位姿容差能力或位姿容差能力很差，需要機械臂具有很高的精度才能完成末端工具的切換，使得快換裝置不能適用于大多數(shù)末端工具，大大降低了裝有末端工具快換裝置的機器人的柔性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種機器人末端工具快換裝置，以解決現(xiàn)有機器人快換裝置無法傳遞電、液動力，位姿容差能力差，不能適用于大多數(shù)末端工具的問題。

為達到上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是：

一種機器人末端工具快換裝置，包括公頭和母頭；公頭包括公頭主體、鎖緊裝置和傳動裝置；公頭主體的凸臺所在處具有一貫穿公頭主體和凸臺的通孔，凸臺上的通孔內(nèi)設(shè)置有若干卡槽；

鎖緊裝置包括卡裝于所述通孔內(nèi)的鎖緊推桿和活動設(shè)于所述鎖緊推桿上的鋼珠球；傳動裝置包括設(shè)于公頭的內(nèi)殼上的電機，與電機依次連接的第一齒輪和第二齒輪以及與第二齒輪連接的絲杠，絲杠與絲杠螺母配合；

母頭包括母頭主體和設(shè)于母頭主體上、與外部工件連接的連接部；母頭主體上設(shè)有用于配合鎖緊推桿鎖緊鋼珠球的鎖緊槽；

鎖緊推桿、內(nèi)殼和母頭主體上均設(shè)有若干便于電線和油管連通的通孔。

優(yōu)選地，公頭上對稱設(shè)有尖端呈弧形的誤差補償桿；母頭上對稱設(shè)有配合容納誤差補償桿，頂部呈錐形的誤差補償槽。

優(yōu)選地，連接部包括設(shè)置于母頭主體上的適應(yīng)盤和設(shè)置于母頭主體側(cè)面的錐桿。

優(yōu)選地，鎖緊推桿上設(shè)置有一容納絲杠自由端的盲孔，盲孔內(nèi)安裝有套設(shè)于絲杠上的滾針軸承和用于卡位滾針軸承的卡簧。

優(yōu)選地，內(nèi)殼和母頭上設(shè)有用于限制絲杠螺母旋轉(zhuǎn)，使其做直線運動的導(dǎo)向光杠。

優(yōu)選地，鎖緊推桿與公頭主體間具有套設(shè)于所述鎖緊推桿上的壓簧。

優(yōu)選地，鎖緊推桿通過螺栓固定在絲杠螺母上。

本實用新型提供的機器人末端工具快換裝置，具有以下有益效果：

誤差補償槽設(shè)置為開口較大的錐型，誤差補償桿設(shè)置為圓弧狀，在公頭本體和母頭本體對接時，誤差補償桿移動到誤差補償槽上方，進行對準(zhǔn)，進而公頭本體向下移動，完成對接；在傳動裝置的帶動下，鎖緊推桿向前運動推動鋼珠球，鋼珠球進入鎖緊槽完成鎖緊，進而帶動電線和油管完成對接；機械臂與末端工具斷開時，傳動裝置反向傳動，解除鎖緊。

本實用新型構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，通過電機驅(qū)動，配合鋼珠球，實現(xiàn)機器人末端工具快換裝置的連接和切斷，同時具有位姿容差能力，對機器人末端工具具有很強的適應(yīng)性。

附圖說明

圖1為機器人末端工具快換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為機器人末端工具快換裝置公頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為機器人末端工具快換裝置母頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、公頭主體；2、誤差補償桿；3、鎖緊推桿；4、鋼珠球；5、內(nèi)殼；6、齒輪殼；7、電機；8、第一齒輪；9、第二齒輪；10、絲杠；11、導(dǎo)向光杠；12、絲杠螺母；13、卡簧；14、滾針軸承；15、壓簧；16、誤差補償槽；17、母頭主體；18、鎖緊槽；19、工具適應(yīng)盤；20、錐桿。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案的實施方式進行詳細地說明：

根據(jù)本申請的一個實施例，如圖1-3所示，本方案的機器人末端工具快換裝置，包括公頭和母頭。

公頭包括公頭主體1、鎖緊裝置和傳動裝置。

鎖緊裝置包括設(shè)于公頭主體1凸臺上的鎖緊推桿3和設(shè)于鎖緊推桿3上的鋼珠球4。傳動裝置上的公頭主體1下盤為內(nèi)殼5和齒輪殼6，其中內(nèi)殼5上安裝有一電機7，電機7上連接有第一齒輪8，第一齒輪8帶動與其嚙合的第二齒輪9轉(zhuǎn)動，第二齒輪9與絲杠10連接，并帶動絲杠10轉(zhuǎn)動，絲杠10轉(zhuǎn)動帶動固定于鎖緊推桿3上的絲杠螺母12運動，在鎖緊推桿3上的導(dǎo)向光杠11的限制作用下，絲杠螺母12向前做直線運動并推動鎖緊推桿3直線運動。

鎖緊推桿3盲孔內(nèi)安裝有滾針軸承14和卡簧13，卡簧13用于卡位滾針軸承14；鎖緊推桿3上設(shè)有容納鋼珠球4的鋼珠球4槽，以及導(dǎo)向光杠11，導(dǎo)向光杠11用于限位絲杠螺母12，使其保持直線運動；鎖緊推桿3外側(cè)固定有壓簧15，壓簧15支撐絲杠螺母12。

母頭包括母頭主體17，母頭主體17底部為工具適應(yīng)盤19，與工具或法蘭盤連接，母頭主體17的側(cè)面設(shè)有錐桿20，與工具庫連接，母頭主體17上設(shè)有鎖緊槽18，用于配合鎖緊推桿3鎖緊鋼珠球4。

鎖緊推桿3、內(nèi)殼5和母頭主體17上均設(shè)有若干便于電線和油管連通的通孔，鎖緊推桿3向前運動，帶動電線和油管與末端工具實現(xiàn)對接。

公頭主體1上對稱設(shè)置有兩誤差補償桿2，誤差補償桿2尖端呈圓弧狀，便于在一定的位姿容差范圍內(nèi)，實現(xiàn)公頭主體1和母頭主體17的對接。在公頭本體和母頭本體對接前，將機械臂移動到位姿容差允許范圍內(nèi)，即誤差補償桿2移動到誤差補償槽16上方，接著機械臂向下垂直運動，完成誤差補償，使機械臂上的快換裝置公頭與末端工具上的快換裝置母頭完成對準(zhǔn)。

具體過程：將機器人的機械臂與公頭連接，母頭上的工具適應(yīng)盤19與末端工具連接安裝在工具庫上。

換裝時，首先機械臂移動到母頭上方對準(zhǔn)，在機械臂進入位姿誤差允許范圍內(nèi)后，機械臂向下做直線運動，使誤差補償桿2前端的投影落在錐形槽內(nèi)，對準(zhǔn)，誤差補償桿2沿著誤差補償槽16滑動，直至完全落入誤差補償槽16內(nèi)，完成快換裝置的對接過程。

鎖緊時，電機7開啟，帶動第一齒輪8轉(zhuǎn)動，第一齒輪8帶動第二齒輪9轉(zhuǎn)動，第二齒輪9帶動絲杠10轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)向光杠11的限位下絲杠10帶動絲杠螺母12做直線運動，絲杠螺母12推動鎖緊推桿3，鎖緊推桿3推動鋼珠球4進入鎖緊槽18內(nèi)，最后鎖緊推桿3完全進入母頭主體17內(nèi)，完成快換裝置的鎖緊。由此完成快換裝置的換裝過程，同時，鎖緊推桿3向前運動，帶動電氣和電液接口的插頭與其插座實現(xiàn)對接。

斷開時，電機7反轉(zhuǎn)，帶動鎖緊推桿3反向運動，鋼珠球4落入鎖緊推桿3上的鋼珠球4槽內(nèi)，鎖緊裝置解除，機械臂向上運動，完成機械臂與末端工具的斷開。

本實用新型構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，通過電機7驅(qū)動，配合鋼珠球4的運動，實現(xiàn)機器人末端工具快換裝置的連接和切斷，同時具有一定的位姿容差能力，對機器人末端工具具有很強的適應(yīng)性。

雖然結(jié)合附圖對實用新型的具體實施方式進行了詳細地描述，但不應(yīng)理解為對本專利的保護范圍的限定。在權(quán)利要求書所描述的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改和變形仍屬本專利的保護范圍。