一种工业机器人末端防缠绕快换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种工业机器人末端防缠绕快换装置，包括机器人侧本体和末端执行器侧本体，机器人侧本体与机器人连接，末端执行器侧本体与末端执行器连接，机器人侧本体和末端执行器侧本体通过卡合结构和推杆结构可拆卸连接；机器人侧本体包括内圈和外圈，内圈和外圈均呈中空筒状，内圈设置在外圈内部，与外圈转动连接；内圈顶端与末端执行器侧本体可拆卸连接，尾端与机器人固定连接，机器人可驱动内圈相对于外圈旋转，进而带动末端执行器侧本体旋转。本发明专利技术能够解决机器人末端执行器需要供气，但因关节转动而导致气管缠绕机器人的问题，提高了机器人执行的灵活性，方便了快换装置的安装。

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人末端防缠绕快换装置
本专利技术属于工业机器人生产
，具体涉及一种工业机器人末端防缠绕快换装置。
技术介绍
当今工业机器人在自动化生产和加工领域应用越来越广泛，对于不同功能的末端执行机构越来越多样化。出于对机器人成本的考虑，往往一台机器人要具备多种功能，但对于单个末端执行器配备多种功能，会造成末端执行器体积和重量过大，机器人执行任务不便等问题。利用机器人末端快换装置，按照预先编好的程序到指定的更换末端执行器位置，机器人可自动更换不同的末端执行机构，使机器人的应用更具有柔性。机器人的末端执行器包括夹爪、焊枪、3D打印喷嘴、铣削加工主轴等，使单个机器人能够依照不同的工序完成复杂的任务。快换装置包括安装于机器人侧的本体和与末端执行器连接的本体，能够将不同介质，例如气体、液体、点信号等从机器人侧传递到末端执行器。其优点在于可连续的完成生产和加工任务，无需停车更换执行机构，极大地降低了停工时间。但现有的工业机器人末端快换装置存在如下不足，由于传输介质由机器人侧传递至末端执行器侧，一般机器人侧的介质管道是固定在机器人本体上，而快换装置的机器人侧本体安装于机器人的末端关节，末端关节具有转动自由度，所以会造成管道缠绕问题。传递气体介质时存在气密性不足问题。基于此，本专利技术提供一种能够有效传递介质并且能够防止管线缠绕的机器人末端快换装置以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种工业机器人末端防缠绕快换装置。本专利技术采用以下技术方案：一种工业机器人末端防缠绕快换装置，包括机器人侧本体和末端执行器侧本体，所述机器人侧本体与机器人连接，末端执行器侧本体与末端执行器连接，机器人侧本体和末端执行器侧本体可拆卸连接；所述机器人侧本体包括内圈和外圈，内圈和外圈均呈中空筒状，所述内圈设置在外圈内部，与外圈转动连接；所述内圈顶端与末端执行器侧本体可拆卸连接，尾端与机器人固定连接，机器人可驱动内圈相对于外圈旋转，进而带动末端执行器侧本体旋转。进一步的，所述内圈顶端与末端执行器侧本体通过卡合结构和推杆结构可拆卸连接；所述推杆结构设置在内圈内部，推杆结构可在内圈内部移动；当推杆结构向内圈顶端方向移动时，推杆结构带动卡合结构连接，使内圈顶端与末端执行器侧本体连接；当推杆结构向内圈尾端方向移动时，卡合结构分离，进而使内圈顶端与末端执行器侧本体分离。进一步的，所述卡合结构包括若干个嵌合钢球，所述内圈顶部设置有开口，嵌合钢球均匀分布在开口外周，相应的，所述末端执行器侧本体内侧表面设置有槽口，所述槽口内开设有与嵌合钢球尺寸、位置相互适配的若干个球形定位槽；所述推杆结构向内圈顶端方向移动时，推杆结构推动嵌合钢球进入球形定位槽内，内圈顶端与末端执行器侧本体连接；当推杆结构向内圈尾端方向移动时，嵌合钢球归位，内圈顶端与末端执行器侧本体分离。进一步的，所述推杆结构包括活塞推杆、复位弹簧和活塞板，活塞板可沿着内圈内壁滑动，所述活塞板上设置有活塞密封橡胶圈，所述复位弹簧设置在活塞推杆上；所述内圈尾端设置有进气结构，当内圈与末端执行器侧本体需要卡合时，通过进气结构向活塞板与内圈尾端之间的空腔充气，推动活塞板和活塞推杆向内圈顶端移动，完成卡合操作；当内圈与末端执行器侧本体需要分离时，停止充气，活塞板和活塞推杆在复位弹簧的作用下向内圈尾端移动，完成分离操作。进一步的，所述进气结构包括设置在内圈外壁的一圈环形槽道、贯穿外圈侧壁的进气通道、以及设置在内圈侧壁内的气道，所述环形槽道一方面与进气通道连通，以接收外部的气体，另一方面与气道连通，通过气道向内圈内导入气体。进一步的，所述进气通道内壁上设置有气管接头安装螺纹，以便于与气管连接。进一步的，所述内圈与外圈之间设置有若干个内外圈密封橡胶圈，保持密闭性。进一步的，所述内圈与外圈之间设置自润滑垫，有利于内圈与外圈的相对转动。进一步的，所述内圈与外圈之间通过轴承转动连接。进一步的，所述内圈尾端连接有过渡法兰，内圈通过过渡法兰与机器人末端关节固定连接。进一步的，本装置还设置有固定圈、固定棒和定位杆，所述固定圈与定位杆固定连接，定位杆与固定棒固定连接，固定棒与外圈固定连接；所述固定圈安装在机器人外侧罩壳上。本专利技术的有益效果：（1）本专利技术内圈和外圈可相对转动，外圈和介质管线（气管）连接，相对于机器人末端罩壳保持静止，防止管线缠绕，使得生产和加工过程更加快速；（2）本专利技术机器人末端快换装置安装与拆卸方便，模块化设计思路可适应不同型号机器人和不同末端执行器；（3）本专利技术机器人末端快换装置采用气动锁紧，弹簧弹力复位的方式，使得末端快换装置体积紧凑，应用在生产和加工过程中更加灵活。附图说明：图1为本专利技术实施例末端防缠绕快换装置连接内部结构剖视图；图2为本专利技术实施例末端防缠绕快换装置机器人侧本体正视图；图3为本专利技术实施例末端防缠绕快换装置机器人侧本体轴测图；图4为本专利技术实施例末端防缠绕快换装置末端执行器侧本体剖视图；图5为本专利技术实施例末端防缠绕快换装置末端执行器侧本体轴测图；图6为本专利技术实施例末端防缠绕快换装置连接轴测图；图7为本专利技术实施例内圈结构剖视图；图8为本专利技术实施例外圈结构剖视图；图9为本专利技术实施例外圈结构轴测图；附图中的标记为：1、固定圈；2、定位杆；3、固定棒；4、外圈；5、轴承；6、内圈；7、嵌合钢球；8、活塞推杆；9、复位弹簧；10、内外圈密封橡胶圈；11、活塞密封橡胶圈；12、自润滑垫；13、过渡法兰；14、末端执行器侧本体；15、机器人侧本体；16、环形槽道；17、进气通道；18、气道。具体实施方式：为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照各图，本专利技术实施例提供一种工业机器人末端防缠绕快换装置，包括固定圈1、固定棒3、定位杆2、机器人侧本体15和末端执行器侧本体14，所述机器人侧本体15与机器人连接，末端执行器侧本体14与末端执行器连接，机器人侧本体15和末端执行器侧本体14可拆卸连接；所述机器人侧本体15包括内圈6和外圈4，内圈6和外圈4均呈中空筒状，所述内圈6设置在外圈4内部，与外圈4通过轴承5转动连接；所述内圈6顶端与末端执行器侧本体14可拆卸连接，尾端与机器人固定连接，机器人可驱动内圈6相对于外圈4旋转，进而带动末端执行器侧本体14旋转。所述固定圈1与定位杆2固定连接，定位杆2与固定棒3固定连接，固定棒3与外圈4固定连接；所述固定圈1安装在机器人第六关节的外侧罩壳处。本专利技术实施例中，所述内圈6顶端与末端执行器侧本体14通过卡合结构和推杆结构可拆卸连接；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机器人末端防缠绕快换装置，其特征在于，包括机器人侧本体（15）和末端执行器侧本体（14），所述机器人侧本体（15）与机器人连接，末端执行器侧本体（14）与末端执行器连接，机器人侧本体（15）和末端执行器侧本体（14）可拆卸连接；所述机器人侧本体（15）包括内圈（6）和外圈（4），内圈（6）和外圈（4）均呈中空筒状，所述内圈（6）设置在外圈（4）内部，与外圈（4）转动连接；所述内圈（6）顶端与末端执行器侧本体（14）可拆卸连接，尾端与机器人固定连接，机器人可驱动内圈（6）相对于外圈（4）旋转，进而带动末端执行器侧本体（14）旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人末端防缠绕快换装置，其特征在于，包括机器人侧本体（15）和末端执行器侧本体（14），所述机器人侧本体（15）与机器人连接，末端执行器侧本体（14）与末端执行器连接，机器人侧本体（15）和末端执行器侧本体（14）可拆卸连接；所述机器人侧本体（15）包括内圈（6）和外圈（4），内圈（6）和外圈（4）均呈中空筒状，所述内圈（6）设置在外圈（4）内部，与外圈（4）转动连接；所述内圈（6）顶端与末端执行器侧本体（14）可拆卸连接，尾端与机器人固定连接，机器人可驱动内圈（6）相对于外圈（4）旋转，进而带动末端执行器侧本体（14）旋转。


2.根据权利要求1所述的工业机器人末端防缠绕快换装置，其特征在于，
所述内圈（6）顶端与末端执行器侧本体（14）通过卡合结构和推杆结构可拆卸连接；
所述推杆结构设置在内圈（6）内部，推杆结构可在内圈（6）内部移动；
当推杆结构向内圈（6）顶端方向移动时，推杆结构带动卡合结构连接，使内圈（6）顶端与末端执行器侧本体（14）连接；
当推杆结构向内圈（6）尾端方向移动时，卡合结构分离，进而使内圈（6）顶端与末端执行器侧本体（14）分离。


3.根据权利要求2所述的工业机器人末端防缠绕快换装置，其特征在于，
所述卡合结构包括若干个嵌合钢球（7），所述内圈（6）顶部设置有开口，嵌合钢球（7）均匀分布在开口外周，相应的，所述末端执行器侧本体（14）内侧表面设置有槽口，所述槽口内开设有与嵌合钢球（7）尺寸、位置相互适配的若干个球形定位槽；
所述推杆结构向内圈（6）顶端方向移动时，推杆结构推动嵌合钢球（7）进入球形定位槽内，内圈（6）顶端与末端执行器侧本体（14）连接；当推杆结构向内圈（6）尾端方向移动时，嵌合钢球（7）归位，内圈（6）顶端与末端执行器侧本体（14）分离。


4.根据权利要求2所述的工业机器人末端防缠绕快换装置，其特征在于，
所述推杆结构包括活塞推杆（8）、复位弹簧（9）和活塞板，活塞板可沿着内圈（6）内壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏程，魏德岚，田威，李宇飞，白权，李明宇，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32