一种电动快换夹具及快速更换工具的方法技术

本发明专利技术提供了一种电动快换夹具及快速更换工具的方法，包括机械臂端组件以及工具端组件；所述机械臂端组件主要由机械臂端安装板、机械臂端连接器、电磁锁、橡胶垫组成；所述工具端组件主要由工具端安装板、工具端连接器组成；机械臂端安装板上有定位孔、顶面，机械端安装板一端与机械臂末端法兰相连，电磁锁主要由锁体和锁环组成。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术提供的电动快换夹具可以在更多工作场景内使用，无需气动控制，使用简单方便，同时采用非磁性材料，不会形成磁场对附近电气设备进行干扰，运行安全可靠。运行安全可靠。运行安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种电动快换夹具及快速更换工具的方法


[0001]本专利技术涉及工业生产监控与控制
，具体为一种电动快换夹具及快速更换工具的方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国制造业转型升级压力增加和劳动力成本的不断攀升，越来越多的企业考虑以机器换人。另一方面，现在的消费者个性化需求越来越浓，不同配置及外观个性等元素决定着制造业势必采用柔性制造技术。柔性制造技术则是运用机器人和工具快换装置在同一装配线上制造不同的产品。机械臂现在不关在工厂等固定场所使用，现在在移动领域和高空作业等领域也在使用。机器人工具夹具快换装置通过机器人自动更换不同的末端执行器或外围设备，使机器人的应用更具柔性。为保证机器人手臂末端工具的快速更换和较高的安全性，对快换装置的结构具有更高的要求。
[0003]目前市场上使用的快换夹具主要有两种，一种是气动快换夹具，一种磁性快换夹具。公开号为CN111215941A的专利《一种气动快换夹具》以及公开号为CN107443410A的《机器人手臂、夹爪快换装置及其快换夹具结构》主要涉及的是气动快换夹具；但是气动快换夹具需要高压气源，比较适合在工厂等有气源的地方且机械臂固定的场景使用，如果机械臂需要移动，利用气动快换夹具则需要在设备上装有空压机或者气管等，使用不方便，所以气动快换夹具有使用场景所限，机械臂不方便远距离移动等缺点。授权公告号为CN207139830U的《快换夹具及快换夹具装置》主要涉及的磁性快换夹具；但是空气中弥漫中铁屑等磁性物质，当磁性物质吸附在电磁铁上时，电磁铁和吸附板中间有缝隙时，电磁铁吸力迅速下降，不再能吸附吸附板时，工具则脱落，所以磁性快换夹具有不安全和不可靠的缺点；并且磁性物质产生的磁场会对周围的电气设备造成干扰影响设备的正常使用。为了解决上述问题，亟需专利技术一种电动快换夹具及快速更换工具的方法，以解决现有气动快换夹具使用场景所限以及磁性快换夹具不安全和不可靠的缺点等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种一种电动快换夹具及快速更换工具的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]一种电动快换夹具，包括机械臂端组件以及工具端组件；所述机械臂端组件主要由机械臂端安装板、机械臂端连接器、电磁锁、橡胶垫组成；所述工具端组件主要由工具端安装板、工具端连接器组成。
[0006]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述机械臂端安装板上有定位孔、顶面，机械端安装板一端与机械臂末端法兰相连；电磁锁主要由锁体和锁环组成，电磁锁固定在机械臂端安装板上，锁环在受力的时候可以旋转；橡胶垫粘贴在定位孔内；工具端安装板上有定位柱、端面、锁扣，工具端安装板一端与工具相连。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案，机械端安装板的定位孔与工具端安装板上的定
位柱对应，为锥孔和锥柱，圆柱和圆孔设计成D字型；电磁锁的锁环和工具端安装板的上的锁扣进行轴向方向固定，橡胶垫和定位柱的端面过盈配合；机械臂端连接器和工具端连接器相对应。
[0009]一种电动快换夹具快速更换工具的方法，包括机械臂抓取工具和机械臂卸载工具两个工作流程。
[0010]首先将机械臂端组件固定于机械臂末端，将工具固定在工具端组件上，在接受到抓取工具命令时，进行以下步骤，完成工具的抓取。步骤1
‑
1：机械臂按照预定轨迹带着机械臂端组件运动需要抓取工具的工具端组件正上方某一高度；步骤1
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2：机械臂继续往下缓慢运动，机械臂端安装板上的定位孔和工具端安装板上的定位柱进行对位，工具端安装板的上的锁扣插入电磁锁的锁环里面，当插到位后，锁环转动到位，将锁扣锁住，电磁锁反馈锁环到位的信号；步骤1
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3：给机械臂端连接器通电和提供控制信号，检测工具供电和通信是否正常，如果正常，工具抓取完成，工具可以在机械臂带动下进行施工作业。
[0011]工具装载在机械臂末端，工具作业完成，需要将工具卸载回位，机械臂在接到工具卸载回位的指令后，进行以下步骤，完成工具的卸载回位。步骤2
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1：机械臂带着工具回到工具库的对应位置，并且完成工具与工具库的工具架固定后，开始进行机械臂卸载工具的工作；步骤2
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2：切断给工具提供的电源以及控制信号；步骤2
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3：给电磁锁通电，解锁，锁环旋转将锁扣弹开，并反馈锁环已经解锁的信号；步骤2
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4：机械臂带动机械臂端组件向上运动，完成机械臂端安装板上的定位孔和工具端安装板上的定位柱的脱离，完成工具端安装板的上的锁扣和电磁锁的锁环的脱离，机械臂卸载工具完成。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的电动快换夹具可以在更多工作场景内使用，无需气动控制，使用简单方便，同时采用非磁性材料，不会形成磁场对附近电气设备进行干扰，运行安全可靠。
附图说明
[0013]图1为电动快换夹具结构主视图；
[0014]图2为电动快换夹具结构右视图；
[0015]图3为电动快换夹具结构A
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A剖视图；
[0016]图4为机械臂端安装板结构示意图；
[0017]图5为工具端安装板结构示意图；
[0018]图6为电磁锁处于锁住状态结构示意图；
[0019]图7为电磁锁处于解锁状态结构示意图；图中：1
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机械臂端组件；11
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机械臂端安装板；12
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机械臂端连接器；13
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电磁锁；14
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橡胶垫；111
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定位孔；112
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顶面；131
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锁体；132
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锁环；2
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工具端组件；21
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工具端安装板；22
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工具端连接器；211
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定位柱；212
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端面；213
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锁扣；
具体实施方式
[0030]实施例1本专利技术公开了一种电动快换夹具，包括机械臂端组件1以及工具端组件2；所述机械臂端组件1主要由机械臂端安装板11、机械臂端连接器12、电磁锁13、橡胶垫14组成；所述工具端组件2主要由工具端安装板21、工具端连接器22组成。
[0031]所述机械臂端安装板11上有定位孔111、顶面112，机械端安装板11一端与机械臂末端法兰相连；电磁锁13主要由锁体131和锁环132组成，电磁锁固定在机械臂端安装板11上，锁环132在受力的时候可以旋转；橡胶垫14粘贴在定位孔111内；工具端安装板21上有定位柱211、端面212、锁扣213，工具端安装板21一端与工具相连。
[0032]机械端安装板11的定位孔111与工具端安装板21上的定位柱211对应，主要用于定位，为了便于对位设计成锥孔和锥柱，为了防止对位完成后圆周方向旋转，圆柱和圆孔设计成D字型；电磁锁13的锁环132和工具端安装板的21上的锁扣213进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动快换夹具，其特征在于：包括机械臂端组件(1)以及工具端组件(2)；所述机械臂端组件(1)主要由机械臂端安装板(11)、机械臂端连接器(12)、电磁锁(13)、橡胶垫(14)组成；所述工具端组件(2)主要由工具端安装板(21)、工具端连接器(22)组成。2.根据权利要求1所述的一种电动快换夹具，其特征在于：所述机械臂端安装板(11)上有定位孔(111)、顶面(112)，机械端安装板(11)一端与机械臂末端法兰相连；电磁锁(13)主要由锁体(131)和锁环(132)组成，电磁锁固定在机械臂端安装板(11)上，锁环(132)在受力的时候可以旋转；橡胶垫(14)粘贴在定位孔(111)内；工具端安装板(21)上有定位柱(211)、端面(212)、锁扣(213)，工具端安装板(21)一端与工具相连。3.根据权利要求2所述的一种电动快换夹具，其特征在于：机械端安装板(11)的定位孔(111)与工具端安装板(21)上的定位柱(211)对应，为锥孔和锥柱，圆柱和圆孔设计成D字型；电磁锁(13)的锁环(132)和工具端安装板的(21)上的锁扣(213)进行轴向方向固定，橡胶垫(14)和定位柱(211)的端面过盈配合；机械臂端连接器(12)和工具端连接器(22)相对应。4.一种电动快换夹具快速更换工具的方法，其特征在于：包括机械臂抓取工具和机械臂卸载工具两个工作流程。5.根据权利要求4所述的一种电动快换夹具快速更换工具的方法，其特征在于：首先将机械臂端组件(1)固定于机械臂末端，将工具固定在工具端组件(2)上，在接受到抓取工具命令时，进行以下步骤，完成工具的抓取。步骤1
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1：机械臂按照预定轨迹...

【专利技术属性】
技术研发人员：严李李，刘忠信，高玉涛，宋安福，宋晓禹，秦延雷，贾文博，黄世龙，江业东，
申请(专利权)人：北京克莱明科技有限公司，
类型：发明
国别省市：