工具头更换系统技术方案

一种包括工具安装适配器和工具支座的工具更换系统。所述工具安装适配器被配置为装配到工具并且选择性地接合和脱离工具头。所述工具向被接合的工具头提供移动以对工件进行加工。所述工具支座定位在附近，以在所述工具头未被所述工具接合时保持所述工具头。所述工具支座还可以选择性地接合和脱离所述工具头。支座还可以选择性地接合和脱离所述工具头。支座还可以选择性地接合和脱离所述工具头。

【技术实现步骤摘要】
工具头更换系统


[0001]本专利技术总体上涉及一种用于更换工具中的工具头的工具头更换系统，更具体地，涉及一种具有工具安装适配器和工具支座的工具头更换系统，所述工具安装适配器和所述工具支座各自被配置为与工具头接合和分离。

技术介绍

[0002]诸如工业机器人和相关自动化设备的机器人设备被装备成与工具相连以执行各种不同的加工功能。工具包括工具头，例如但不限于切削刀片、钻头、去毛刺刀片和刷子。在工作周期或工作项目期间，可以将多个不同的工具头装配到工具。这对于更换已经磨损或变钝的工具头，或者对于允许工具执行不同的任务，例如利用第一工具头执行切削任务和利用第二工具头执行去毛刺任务，是必要的。
[0003]目前的工具是为手动更换工具头而设计的。每个工具包括具有用于接收工具头的接收器的杆。夹头(collet)沿着杆定位并且向外偏置以与工具头接合。更换工具头需要夹头逆着施加的偏置力沿着杆移动到解锁位置。解锁时，可拆下并更换工具头。更换后，夹头可以被释放以与新的工具头接合。
[0004]手动更换工具头会导致许多缺点。首先，手动更换是耗时的。各个步骤(例如，抓持工具、移动夹头、移除旧工具头、插入新工具头、释放夹头以及将工具返回到期望位置)中的每一个都花费时间，从而导致更换工具头的总的时间段延长。另一个缺点是，当用户更换工具头时，机器人设备可能需要断电。这可能是当用户在预定的工作包络内时机器人设备所需的安全预防措施。这防止机器人设备在用户正使用工具工作时意外地接触用户。一旦用户已经完成并且已经离开工作包络，就可以重新给机器人设备通电。在执行任何加工功能之前，机器人设备可能需要处理初始化序列。同样，该断电、加电和初始化序列可能花费时间，从而降低工作执行的效率。
[0005]本文的
技术介绍
部分被提供用于将本专利技术的实施例置于技术和操作背景中，以帮助本领域技术人员理解其范围和效用。除非明确指出，否则本文的陈述不能仅因为其包括在
技术介绍
部分中而就被认为是现有技术。

技术实现思路

[0006]为了向本领域技术人员提供基本理解，以下给出本公开的简要概述。该概述不是对本公开的广泛阐述，并且不旨在指出本专利技术的实施例的关键/决定性要素或者描绘本专利技术的范围。该概要的唯一目的是以简化形式呈现本文公开的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的前序。
[0007]一个方面涉及一种用于与机器人操作的工具一起使用的工具更换系统，所述工具包括具有用于接收工具头的开口端的杆。所述工具更换系统包括：工具安装适配器，其包括：壳体；第一活塞，其可移动地连接到所述壳体；第一腔室，其位于所述壳体内；以及通道，其延伸穿过所述第一活塞并且尺寸适于接收所述杆，所述通道包括沿所述杆延伸的具有锥
形宽度的锥形部分。工具支座包括：主体，其具有接收器；第二活塞，其可移动地安装到所述主体；以及第二腔室，其位于所述主体处。所述第一腔室和所述第二腔室中的每一个包括第一端口和第二端口。所述工具安装适配器和所述工具支座中的每一个被配置为在锁定位置和解锁位置之间移动，在所述锁定位置，当流体通过所述第一端口被引入时，锁定到所述工具头，在所述解锁位置，当流体通过所述第二端口被引入时，从所述工具头解锁。
[0008]在另一方面，具有处理电路的控制单元被配置为在所述锁定位置和所述解锁位置之间移动所述工具安装适配器和所述工具支座，其中所述控制单元还被配置为始终将所述工具安装适配器和所述工具支座中的至少一个定位在所述锁定位置。
[0009]在另一方面，所述第一活塞包括被配置成围绕所述杆延伸的环形形状。
[0010]在另一方面，所述第一活塞包括定位在所述壳体内的凸缘和延伸穿过所述壳体中的开口的颈部，其中所述锥形部分沿所述颈部定位。
[0011]在另一方面，所述第一活塞可相对于所述壳体在所述锁定位置和所述解锁位置之间移动，在所述锁定位置，所述第一活塞的所述凸缘被定位成更靠近所述第一端口，而在所述解锁位置，所述凸缘被定位成更靠近所述第二端口，并且在所述锁定位置和所述解锁位置两者中所述凸缘都保持在所述壳体的所述第一端口和所述第二端口之间。
[0012]一个方面涉及一种用于与机器人操作的工具一起使用的工具更换系统，所述工具包括具有用于接收工具头的开口端的杆。所述工具更换系统包括具有用于接收所述杆的开放内部的环形工具安装适配器。所述工具安装适配器包括：壳体，其具有用于接收所述杆的中心开口，并且所述壳体还包括第一端口和第二端口；以及第一活塞，其可移动地连接到所述壳体。所述第一活塞包括：主体，其延伸穿过所述中心开口，所述主体包括在第一端处的凸缘，所述主体的第一端位于所述壳体内，所述主体的第二端位于所述壳体的外侧；通道，其延伸穿过所述主体并且尺寸适于接收所述杆，所述通道包括具有锥形宽度的锥形部分；所述第一活塞可沿着所述杆并相对于所述壳体在锁定位置和解锁位置之间移动。一种工具支座包括：接收器；以及第二活塞，其可相对于所述接收器在锁定位置和解锁位置之间移动。
[0013]在另一方面，在所述工具安装适配器和所述工具支座中的每一个内具有第一端口和第二端口，其中在所述锁定位置，当流体通过所述第一端口被引入时，所述工具安装适配器和所述工具支座中的每一个与工具头接合，而在所述解锁位置，当流体通过所述第二端口被引入时释放所述工具头。
[0014]在另一方面，在所述壳体内形成有腔室，其中所述第一端口和所述第二端口中的每一个延伸穿过所述壳体并进入所述腔室，并且所述第一活塞可相对于所述壳体移动，所述凸缘保持定位在所述第一端口和所述第二端口之间。
[0015]在另一方面，具有处理电路的控制单元被配置为在所述锁定位置和所述解锁位置之间移动所述工具安装适配器和所述工具支座，其中所述控制单元还被配置为始终将所述工具安装适配器和所述工具支座中的至少一个定位在所述锁定位置。
[0016]一个方面涉及一种从机器人操作的工具更换工具头的方法，所述方法包括：将流体引入到工具安装适配器的第一部分中并且将所述工具头锁定到所述工具；在所述工具头保持被所述工具安装适配器锁定的同时，将所述工具安装适配器和所述工具头移动到工具支座，并且将所述工具头插入到所述工具支座中；在所述工具头被插入到所述工具支座中
的同时，将流体引入到所述工具支座中，并且将所述工具头锁定到所述工具支座；以及在所述工具头被插入到所述工具支座中的同时，将流体引入到所述工具安装适配器的第二部分中，并且将所述工具头从所述工具安装适配器解锁。
[0017]在另一方面，所述方法还包括在所述工具头被插入到所述工具支座中时将所述工具头仅锁定到所述工具支座和所述工具安装适配器中的一个。
[0018]在另一方面，所述方法还包括防止所述工具安装适配器和所述工具支座同时锁定到所述工具头。
[0019]在另一方面，所述方法还包括始终将所述工具头锁定到所述工具安装适配器和所述工具支座中的至少一个。
[0020]在另一方面，将流体引入到所述工具安装适配器的所述第一部分中并且将所述工具头锁定到所述工具包括使流体抵靠所述工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于与机器人操作的工具一起使用的工具更换系统，所述工具包括具有用于接收工具头的开口端的杆，所述工具更换系统包括：工具安装适配器，其包括：壳体；第一活塞，其可移动地连接到所述壳体；第一腔室，其位于所述壳体内；通道，其延伸穿过所述第一活塞并且尺寸适于接收所述杆，所述通道包括沿所述杆延伸的具有锥形宽度的锥形部分；工具支座，其包括：主体，其具有接收器；第二活塞，其可移动地安装到所述主体；第二腔室，其位于所述主体处；所述第一腔室和所述第二腔室中的每一个包括第一端口和第二端口；并且所述工具安装适配器和所述工具支座中的每一个被配置为在锁定位置和解锁位置之间移动，在所述锁定位置，当流体通过所述第一端口被引入时，锁定到所述工具头，在所述解锁位置，当流体通过所述第二端口被引入时，从所述工具头解锁。2.根据权利要求1所述的工具更换系统，还包括具有处理电路的控制单元，所述控制单元被配置为在所述锁定位置和所述解锁位置之间移动所述工具安装适配器和所述工具支座，其中所述控制单元还被配置为始终将所述工具安装适配器和所述工具支座中的至少一个定位在所述锁定位置。3.根据权利要求1所述的工具更换系统，其中所述第一活塞包括被配置成围绕所述杆延伸的环形形状。4.根据权利要求3所述的工具更换系统，其中所述第一活塞包括定位在所述壳体内的凸缘和延伸穿过所述壳体中的开口的颈部，其中所述锥形部分沿所述颈部定位。5.根据权利要求4所述的工具更换系统，其中所述第一活塞可相对于所述壳体在所述锁定位置和所述解锁位置之间移动，在所述锁定位置，所述第一活塞的所述凸缘被定位成更靠近所述第一端口，...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：奥腾工业自动化廊坊有限公司，
类型：发明
国别省市：