【技术实现步骤摘要】
一种机器人末端工具自动更换装置
[0001]本专利技术涉及重载工业机器人或者协作机械臂,尤其涉及一种机器人末端工具自动更换装置。
技术介绍
[0002]随着现代工业自动化技术的发展,机器人末端工具更换装置需求增多,促使机器人末端更换装置蓬勃发展。更换装置一般包括机器人部分和工具部分,其中,机器人部分安装在机器人上,工具部分安装在机器人末端工具上。对于重载工业机器人来说,现有机器人末工具更换装置主要存在以下三方面的问题:
[0003]第一,现有的工具更换装置一般多采用气缸结构实现工具的切换和锁紧,但气缸结构结构复杂,阻挡了中间的驱动工具;此外,带气缸的工具更换装置运行的过程中存在意外断气的可能,需采用更可靠和简单的防脱落结构,方能保证工具更换装置自动运行的安全性。
[0004]第二,由于工业机器人通常执行的是精密工作,允许的公差极为有限,现有技术存在已知的工具更换装置没有正确连接,甚至工作过程开始时才对齐的风险,进而无法确保机器人工作的精度。
[0005]第三,现有的工具更换装置一般需连接一个外部元件,该外部元件通常以电动或气动方式快速连接或释放,依次提供或断开工具更换装置的额外动力源,这使得工具更换装置昂贵且难以安装。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于解决现有的工具更换装置结构复杂、安全性低及安装不便等技术问题,而提供一种机器人末端工具自动更换装置,该装置依靠弹簧力及机械结构自锁实现工具部件的锁紧,并且可以选择手动或自动实现对工具部件的更换;同时不需要给工具的动作 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机器人末端自动更换装置,其特征在于:包括驱动杆(1)、机器人部件、工具部件、从动杆(2)以及托架(21);所述驱动杆(1)上端与机器人末端驱动机构连接,下端伸入所述机器人部件;所述工具部件设置于机器人部件下方,且与机器人部件可拆卸连接;所述从动杆(2)上端穿过工具部件,与所述工具部件转动连接,且与驱动杆(1)可拆卸连接;所述从动杆(2)下端用于连接机器人末端工具;所述托架(21)用于实现所述工具部件和所述机器人部件之间的连接与拆卸;所述驱动杆(1)、机器人部件、工具部件以及从动杆(2)的中轴线均位于同一条直线上。2.根据权利要求1所述的机器人末端自动更换装置,其特征在于:所述工具部件包括筒状的工具环(3)、筒状的端板(4)、环状锁紧凸轮(5)、第一钢球(8)、小齿轮(9)、凸轮杆(10)、多个第二钢球(11);所述锁紧凸轮(5)同轴套装在从动杆(2)外,且与从动杆(2)设置有间隙;所述锁紧凸轮(5)的外壁上部设有凸轮轮廓(501),中部设有第一限位凸环(502),下部设置有大齿轮(13);所述锁紧凸轮(5)的内壁上设置有曲线轮廓(504);所述端板(4)同轴且可滑动地套装在锁紧凸轮(5)外;所述端板(4)下端外壁上设置有第一安装凸环(401);所述第一安装凸环(401)侧壁设有第一凹槽(405);小齿轮(9)和凸轮杆(10)自上而下同轴设置在第一凹槽(405)内;所述凸轮杆(10)可与托架(21)啮合传动;所述小齿轮(9)与大齿轮(13)啮合传动;所述第一钢球(8)设置在端板(4)内且沿轴向伸缩,所述小齿轮(9)上端面设有两个球面卡槽(901);所述第一钢球(8)的下端与其中一个球面卡槽(901)卡接,用于限定小齿轮(9)的转动角度;所述端板(4)上端侧壁圆周均匀设置有多个小口向外的锥形孔(403);第二钢球(11)设置在锥形孔(403)内;所述工具环(3)同轴套装于锁紧凸轮(5)外,且与第一安装凸环(401)下端固定连接;所述工具环(3)内壁上设有第二限位凸环(301);第二限位凸环(301)的上端面与锁紧凸轮(5)的下端面接触;所述工具环(3)外侧壁设置有可与托架(21)配合的支撑平面(305);所述支撑平面(305)与第一凹槽(405)相对设置。3.根据权利要求2所述的机器人末端自动更换装置,其特征在于:所述从动杆(2)设置有中心孔(201),所述从动杆(2)侧壁上沿周向均匀设有多个楔杆安装孔(202);所述楔杆安装孔(202)内设有楔杆(12);楔杆(12)可在楔杆安装孔(202)内旋转;所述从动杆(2)的上端伸入锁紧凸轮(5)内,所述楔杆(12)的外伸端与曲线轮廓(504)对应。4.根据权利要求3所述的机器人末端自动更换装置,其特征在于:所述机器人部件包括锁紧环(17)和机器人环(18);所述锁紧环(17)同轴套装于端板(4)外且位于第一安装凸环(401)上端,所述锁紧环(17)下端面设有固定销(19)和定位销(20);第一安装凸环(401)上端面设置有相应的销孔;所述锁紧环(17)内壁下端设有第三限位凸环(1701);所述第三限位凸环(1701)的上端面为小端向下的圆锥面,该圆锥面与所述第二钢球(11)对应;所述机器人环(18)与所述锁紧环(17)固定连接,且位于锁紧环(17)上端;所述驱动杆(1)下端伸入从动杆(2)上端的中心孔(201)内,驱...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵鹏兵,曾炎斌,高正,刘翔,张洁,杨玉鹏,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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