【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，具体涉及一种电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置。
技术介绍
1、由于机器人不需要休息，且工作效率高，所以随着智能机器人技术的快速发展，越来越多需要人为操作的工作被机器人所取代，机器人逐渐进入到工业生产和大众生活中。不管是工业中的还是面向大众生活服务的操作型机器人，通常都需要借助不同的末端工具去执行不同的工作任务。因此，较为传统的做法是人工手动更换不同种类的操作工具，以适应不同工作任务，但这样自动化程度低，严重影响了生产效率，如果在工作场景中配备多个携带不同末端工具的机器人，显然成本非常高昂。从而，为降低成本，并提高实际生产效率，市场上逐渐出现一些可以实现机器人末端工具快速自主更换的装置，但是多采用气压驱动，该方案需要有比较完善的气动配套控制设备，结构复杂，维护成本较高，而且会影响机器人的操作空间。
2、目前针对操作机器人末端工具的快速更换装置存在以下几个问题：
3、（1）所需配套设备较多、结构复杂
4、在目前工业实践当中，机器人末端工具的快速更换装置以气压驱动为主，一套完整的气动控制系统一般要包括工控机、压气机、高压气瓶、气动管路、电磁阀等多种配套设备，这将直接导致机器人需要较大的安装空间，对于某、些工作空间受限的特定场所无法适用。
5、（2）作中冲击较大
6、气动装置的柔性较差，在工作过程中具有一定的冲击力，在频繁的使用下会导致连接处的松动，进而影响生产工具的正常使用。
7、（3）工作噪音大、续航时间短
8、随着机
技术实现思路
1、本专利技术为了克服以上技术的不足，提供了一种实现机器人末端工具的低冲击条件下快速更换的装置。
2、本专利技术克服其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，包括安装于机器人末端的机器人末端组件和与工具连接的工具端组件，
4、机器人末端组件包括壳体ⅰ、通过转轴ⅰ转动安装于壳体ⅰ内部左侧端的摆臂ⅰ、通过转轴ⅱ转动安装于壳体ⅰ内部右侧端的摆臂ⅱ，摆臂ⅰ的下端设置有卡爪ⅰ，摆臂ⅱ的下端设置有卡爪ⅱ，壳体ⅰ内设置有摆臂驱动装置，其驱动摆臂ⅰ和摆臂ⅱ同步相对转动；
5、工具端组件包括壳体ⅱ，其内部中心位置设置有法兰，所述法兰沿圆周方向设置有环形槽，当机器人末端组件与工具端组件相连接时，法兰位于卡爪ⅰ与卡爪ⅱ之间，摆臂驱动装置驱动摆臂ⅰ和摆臂ⅱ同步转动至卡爪ⅰ与卡爪ⅱ插入环形槽中。
6、进一步的，上述壳体ⅰ及壳体ⅱ均呈圆筒形结构。
7、进一步的，上述摆臂驱动装置包括沿左右方向水平设置于壳体ⅰ内部左侧端的滑槽ⅰ、沿左右方向水平设置于壳体ⅰ内部右侧端的滑槽ⅱ、滑动安装于滑槽ⅰ中的滑块ⅰ、滑动安装于滑槽ⅱ中的滑块ⅱ以及滑块驱动机构，滑块驱动机构驱动滑块ⅰ及滑块ⅱ沿左右方向水平同步相对运动，滑块ⅰ及滑块ⅱ的下端均设置有导向斜面，摆臂ⅰ的上端与滑块ⅰ的导向斜面滑动摩擦接触，摆臂ⅱ的上端与滑块ⅱ的导向斜面滑动摩擦接触，拉簧的一端与摆臂ⅰ相连接，其另一端与摆臂ⅱ相连接，当滑块ⅰ及滑块ⅱ向外侧端滑动时，卡爪ⅰ与卡爪ⅱ同步向内侧转动并拉伸拉簧，当滑块ⅰ及滑块ⅱ向内侧端滑动时，拉簧释放能量驱动卡爪ⅰ与卡爪ⅱ同步向外侧转动。
8、进一步的，上述滑块驱动机构包括通过轴承转动安装于壳体ⅰ内的丝杠、旋合于丝杠上的螺母以及用于驱动丝杠转动的回转动力单元，螺母的左侧端通过销轴ⅰ铰接连接有连杆ⅱ，螺母的右侧端通过销轴ⅰ铰接连接有连杆ⅰ，连杆ⅰ的另一端通过销轴ⅱ与滑块ⅱ铰接连接，连杆ⅱ的另一端通过销轴ⅲ与滑块ⅰ铰接连接。
9、为了便于回位，滑块ⅰ与滑块ⅱ之间连接有弹簧。
10、进一步的，上述回转动力单元包括安装于壳体ⅰ上电机，电机的输出轴与丝杠传动连接。
11、为了提高扭矩，还包括安装于壳体ⅰ上的减速机，减速机的输出轴与丝杠传动连接，电机的输出轴与减速机的输入轴同轴传动连接。
12、为了便于连接，减速机的输出轴通过联轴器与丝杠同轴传动连接。
13、为了提高安全性，还包括上盖，所述上盖通过螺钉密闭固定于壳体ⅰ上端开口处。
14、为了便于对位，还包括设置于壳体ⅰ下端设置有n个定位销，所述壳体ⅱ上端设置有n个对应的销孔，n为大于等于2的正整数，当壳体ⅰ与壳体ⅱ相同轴处于连接状态时，定位销插入对应的销孔中。
15、本专利技术的有益效果是：采用电力驱动，结构紧凑，不需要繁琐的配套设备便可投入使用，降低了对工作空间的限制，并降低了使用成本。同时采用电力驱动，基本不产生噪声，环境友好性高，锁紧和解锁过程平稳无冲击。采用了压簧和反向自锁设计，能够保证可靠的锁紧效果，从而保证了末端工具在使用过程中无掉落风险。
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1.一种电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，包括安装于机器人末端的机器人末端组件（1）和与工具连接的工具端组件（2），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，其特征在于：所述壳体Ⅰ（101）及壳体Ⅱ（201）均呈圆筒形结构。
3.根据权利要求1所述的电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，其特征在于：所述摆臂驱动装置包括沿左右方向水平设置于壳体Ⅰ（101）内部左侧端的滑槽Ⅰ（122）、沿左右方向水平设置于壳体Ⅰ（101）内部右侧端的滑槽Ⅱ（123）、滑动安装于滑槽Ⅰ（122）中的滑块Ⅰ（107）、滑动安装于滑槽Ⅱ（123）中的滑块Ⅱ（108）以及滑块驱动机构，滑块驱动机构驱动滑块Ⅰ（107）及滑块Ⅱ（108）沿左右方向水平同步相对运动，滑块Ⅰ（107）及滑块Ⅱ（108）的下端均设置有导向斜面，摆臂Ⅰ（125）的上端与滑块Ⅰ（107）的导向斜面滑动摩擦接触，摆臂Ⅱ（126）的上端与滑块Ⅱ（108）的导向斜面滑动摩擦接触，拉簧（124）的一端与摆臂Ⅰ（125）相连接，其另一端与摆臂Ⅱ（126）相连接，当滑块
4.根据权利要求3所述的电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，其特征在于：所述滑块驱动机构包括通过轴承（105）转动安装于壳体Ⅰ（101）内的丝杠（106）、旋合于丝杠（106）上的螺母（110）以及用于驱动丝杠（106）转动的回转动力单元，螺母（110）的左侧端通过销轴Ⅰ（113）铰接连接有连杆Ⅱ（112），螺母（110）的右侧端通过销轴Ⅰ（113）铰接连接有连杆Ⅰ（111），连杆Ⅰ（111）的另一端通过销轴Ⅱ（114）与滑块Ⅱ（108）铰接连接，连杆Ⅱ（112）的另一端通过销轴Ⅲ（115）与滑块Ⅰ（107）铰接连接。
5.根据权利要求4所述的电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，其特征在于：滑块Ⅰ（107）与滑块Ⅱ（108）之间连接有弹簧（109）。
6.根据权利要求4所述的电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，其特征在于：所述回转动力单元包括安装于壳体Ⅰ（101）上电机（102），电机（102）的输出轴与丝杠（106）传动连接。
7.根据权利要求6所述的电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，其特征在于：还包括安装于壳体Ⅰ（101）上的减速机（103），减速机（103）的输出轴与丝杠（106）传动连接，电机（102）的输出轴与减速机（103）的输入轴同轴传动连接。
8.根据权利要求7所述的电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，其特征在于：减速机（103）的输出轴通过联轴器（104）与丝杠（106）同轴传动连接。
9.根据权利要求2所述的电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，其特征在于：还包括上盖（121），所述上盖（121）通过螺钉密闭固定于壳体Ⅰ（101）上端开口处。
10.根据权利要求2所述的电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，其特征在于：还包括设置于壳体Ⅰ（101）下端设置有N个定位销（116），所述壳体Ⅱ（201）上端设置有N个对应的销孔（204），N为大于等于2的正整数，当壳体Ⅰ（101）与壳体Ⅱ（201）相同轴处于连接状态时，定位销（116）插入对应的销孔（204）中。
...【技术特征摘要】
1.一种电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，包括安装于机器人末端的机器人末端组件（1）和与工具连接的工具端组件（2），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，其特征在于：所述壳体ⅰ（101）及壳体ⅱ（201）均呈圆筒形结构。
3.根据权利要求1所述的电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，其特征在于：所述摆臂驱动装置包括沿左右方向水平设置于壳体ⅰ（101）内部左侧端的滑槽ⅰ（122）、沿左右方向水平设置于壳体ⅰ（101）内部右侧端的滑槽ⅱ（123）、滑动安装于滑槽ⅰ（122）中的滑块ⅰ（107）、滑动安装于滑槽ⅱ（123）中的滑块ⅱ（108）以及滑块驱动机构，滑块驱动机构驱动滑块ⅰ（107）及滑块ⅱ（108）沿左右方向水平同步相对运动，滑块ⅰ（107）及滑块ⅱ（108）的下端均设置有导向斜面，摆臂ⅰ（125）的上端与滑块ⅰ（107）的导向斜面滑动摩擦接触，摆臂ⅱ（126）的上端与滑块ⅱ（108）的导向斜面滑动摩擦接触，拉簧（124）的一端与摆臂ⅰ（125）相连接，其另一端与摆臂ⅱ（126）相连接，当滑块ⅰ（107）及滑块ⅱ（108）向外侧端滑动时，卡爪ⅰ（119）与卡爪ⅱ（120）同步向内侧转动并拉伸拉簧（124），当滑块ⅰ（107）及滑块ⅱ（108）向内侧端滑动时，拉簧（124）释放能量驱动卡爪ⅰ（119）与卡爪ⅱ（120）同步向外侧转动。
4.根据权利要求3所述的电力驱动的操作型机器人末端工具快速更换装置，其特征在于：所述滑块驱动机构包括通过轴承（105）转动安装于壳体ⅰ（101）内的丝杠（106）、旋合于丝杠（106）上的螺母（110）以及用于驱动丝杠（106）转动的回转动力单元，螺母（110）的左侧端通过销轴ⅰ（113）...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔺绍奇，
申请(专利权)人：山东新一代信息产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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