CN108942997A - 一种多功能机器人工具快换装置 - Google Patents
一种多功能机器人工具快换装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108942997A CN108942997A CN201810415197.3A CN201810415197A CN108942997A CN 108942997 A CN108942997 A CN 108942997A CN 201810415197 A CN201810415197 A CN 201810415197A CN 108942997 A CN108942997 A CN 108942997A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- master
- tool shelf
- replacing device
- fast replacing
- tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/04—Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开了一种多功能机器人工具快换装置，本快换装置主要解决传统机器人末端执行器换装效率低、精度差、危险性高的问题。快换装置主体由主盘(3)和工具盘(6)组成。通过主盘锁紧结合控制气路(4)和主盘松开分离控制气路(5)控制主盘(3)和工具盘(6)的结合与分离；通过主盘端气路通道(10)与工具盘端气路通道(12)可向末端执行器(8)提供稳定的气压；本快换装置还设计有电模块扩展部分，通过主盘端电模块接口(9)和工具盘端电模块接口(11)外接电模块拓展用于电性连接的插头和插座，可实现快换装置电气部分的连接。通过上述方式，本发明对提高机器人自动化、柔性化、智能化程度具有重要的意义和极大的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业生产中的机器人工具快换装置，尤其适用于机电一体化的机器人工具快换装置。
背景技术
传统的末端执行器更换采用人工手动方式，在更换过程中，工人需要耗费大量的体力；同时，作业的安全性也无法得到保证；在定位装夹过程中，无法确保精度；且换装时间长，极大削弱了机器人带来的自动化和柔性化优势，在很大程度上影响了生产效率。
发明内容
针对传统机器人末端执行器换装效率低、精度差、危险性高的问题，本发明提供了一种能实现机器人机、电、气无缝可靠连接工具快速自动换装，并且可以提高机器人自动化、柔性化、智能化程度，扩大机器人手爪应用范围，减少工人使用传统方法更换工具的时间，降低其危险性，提高机器人工作效率，降低机器人成本，提升机器人应用水平，促进机器人应用方式转变的快换装置。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
快换装置主体由通过法兰2连接在机械臂1上的主盘3和由通过法兰7连接在末端执行器8上的工具盘6组成。通过主盘锁紧结合控制气路4，控制主盘3和工具盘6的锁紧结合，通过主盘松开分离控制气路5，控制主盘3和工具盘6的松开分离；通过主盘端气路通道10 与工具盘端气路通道12可向末端执行器8提供稳定的气压；本快换装置还设计有电模块扩展部分，通过主盘端电模块接口9和工具盘端电模块接口11外接电模块拓展用于电性连接的插头和插座，可实现快换装置电气部分的连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
多功能机器人工具快换装置采用统一的机器人手臂侧和末端执行器侧接口，实现机、电、气无缝可靠连接的机器人工具快速自动换装，对于提高机器人自动化、柔性化、智能化程度，扩大机器人手爪应用范围，减少工人使用传统方法更换工具的时间，降低其危险性，提高机器人工作效率，降低机器人成本，提升机器人应用水平，促进机器人应用方式转变，具有重要的意义和极大的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明的系统组成结构图。
图2是本发明的锁紧结合状态图。
图3是本发明的松开分离状态图。
图4是本发明的控制气路图。
图5是本发明主盘顶盖部分使用的优化后的密封圈。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明的较佳实施作进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本快换装置组成结构如图1所示，快换装置主体由通过法兰2连接在机械臂1上的主盘3 和由通过法兰7连接在末端执行器8上的工具盘6组成。通过主盘锁紧结合控制气路4，控制主盘3和工具盘6的锁紧结合，通过主盘松开分离控制气路5，控制主盘3和工具盘6的松开分离；通过主盘端气路通道10与工具盘端气路通道12可向末端执行器8提供稳定的气压；本快换装置还设计有电模块扩展部分，通过主盘端电模块接口9和工具盘端电模块接口11外接电模块拓展用于电性连接的插头和插座，可实现快换装置电气部分的连接。
本快换装置基本工作位置有两种：
一是如图2主盘3与工具盘6锁紧结合的状态，通过主盘锁紧结合控制气路4向主盘3 气腔内通气，产生的推力推动活塞杆15，活塞杆15前端连接的凸轮部分18推动钢球保持架 17上均布的三个锁紧钢球19，锁紧钢球19在钢球保持架17的限位孔里被推出，进入到工具盘6的卡槽中，同时辅助以两个定位销20，实现整个装置的精准定位与可靠锁紧。
二是如图3主盘3与工具盘6松开分离的状态，通过主盘松开分离控制气路5向主盘3 气腔内通气推动活塞杆15，使活塞杆回推，活塞杆15前端连接的凸轮部分18收回，失去对锁紧钢球19的保持作用，同时在主盘3与工具盘6分离过程中，锁紧钢球19受到工具盘6 卡槽内壁的作用力，收回到钢球保持架17的限位孔内部，实现主盘3与工具盘6的分离。
气缸的密封由装有密封圈14的顶盖13和装有密封圈的端盖16实现。
根据本装置的机械结构设计和工作原理分析，如图4所示，本系统设计有两种气路：一是控制快换装置锁紧与松开的气路，用于主盘3与工具盘6之间的锁紧结合与松开分离；二是通过主盘端气路通道10与工具盘端气路通道12向末端执行器8供气的气源供给气路。如图5所示，优化设计后的密封圈可保证末端执行器气源的供给。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种多功能机器人工具快换装置，其结构包括主盘(3)和工具盘(6)，其特征是：
所述主盘(3)，用于与工具盘(6)实现气动锁紧结合与松开分离，和工具盘端电模块接口(11)的连接及向提供末端执行器(8)提供稳定的气压；
所述工具盘(6)，用于与主盘(3)实现气动锁紧结合与松开分离，和主盘端电模块接口(9)的连接及向末端执行器(8)提供稳定的气压。
2.根据权利要求1所述的多功能机器人工具快换装置，其特征是：所述主盘(3)具体包括：
主盘锁紧结合控制气路(4)，控制主盘(3)和工具盘(6)的锁紧结合；
主盘松开分离控制气路(5)，控制主盘(3)和工具盘(6)的松开分离；
主盘端电模块接口(9)，外接电模块拓展用于电性连接的插头和插座，可实现快换装置电气部分的连接；
主盘端气路通道(10)，用于向末端执行器(8)提供稳定的气压。
3.根据权利要求1所述的多功能机器人工具快换装置，其特征是：所述工具盘(6)具体包括：
工具盘端电模块接口(11)，外接电模块拓展用于电性连接的插头和插座，可实现快换装置电气部分的连接；
工具盘端气路通道(12)，用于向末端执行器(8)提供稳定的气压。
4.一种如权利要求1所述的多功能机器人工具快换装置的的工作方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1：主盘锁紧结合控制气路(4)向主盘(3)气腔内通气，产生的推力推动活塞杆(15)；
步骤2：活塞杆(15)前端连接的凸轮部分(18)推动钢球保持架(17)上均布的三个锁紧钢球(19)；
步骤3：锁紧钢球(19)在钢球保持架(17)的限位孔里被推出，进入到工具盘(6)的卡槽中同时辅助以两个定位销(20)，实现整个装置的精准定位与可靠锁紧；
步骤4：主盘(3)与工具盘(6)结合；
步骤5：通过主盘松开分离控制气路(5)向主盘(3)气腔内通气推动活塞杆(15)，使活塞杆(15)回推；
步骤6：活塞杆(15)前端连接的凸轮部分(18)收回，失去对锁紧钢球(19)的保持作用；
步骤7：锁紧钢球(19)受到工具盘(6)卡槽内壁的作用力，收回到钢球保持架(17)的限位孔内部；
步骤8：主盘(3)与工具盘(6)分离。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810415197.3A CN108942997A (zh) | 2018-05-03 | 2018-05-03 | 一种多功能机器人工具快换装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810415197.3A CN108942997A (zh) | 2018-05-03 | 2018-05-03 | 一种多功能机器人工具快换装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108942997A true CN108942997A (zh) | 2018-12-07 |
Family
ID=64499520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810415197.3A Pending CN108942997A (zh) | 2018-05-03 | 2018-05-03 | 一种多功能机器人工具快换装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108942997A (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109515768A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-26 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种多功能末端执行器 |
| CN109648595A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-19 | 南京航空航天大学 | 一种用于工业机器人的末端柔性机械抓取装置 |
| CN110802624A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-18 | 合肥常青机械股份有限公司 | 一种抓手可更换型机器手臂 |
| CN110919681A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-03-27 | 南华大学 | 机器人末端工具快速接换装置及接换方法 |
| CN111300465A (zh) * | 2020-02-06 | 2020-06-19 | 北京凡川智能机器人科技有限公司 | 一种机器人用可快速更换末端工具的接口 |
| CN111618879A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-04 | 国网湖南省电力有限公司 | 电力机器人作业末端快速更换装置及方法 |
| WO2020181771A1 (zh) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 南京英尼格玛工业自动化技术有限公司 | 一种机器人末端工具快换装置 |
| CN112872845A (zh) * | 2021-02-06 | 2021-06-01 | 上海大学 | 一种加工定位方法及柔性工装系统 |
| CN113043247A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-29 | 浏阳市金锋机械科技有限公司 | 一种电力机械臂作业末端快速连接装置及方法 |
| CN113733146A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-12-03 | 埃华路（芜湖）机器人工程有限公司 | 一种机器人换枪盘的工具号检测方法 |
| CN114055067A (zh) * | 2020-07-29 | 2022-02-18 | 上海宝信软件股份有限公司 | 适用于铝卷的移动式内撑焊接装置 |
| CN114472736A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-05-13 | 江苏亚威机床股份有限公司 | 一种机器人自动折弯抓手快换装置 |
| CN115741021A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-03-07 | 中建材凯盛机器人（上海）有限公司 | 实现浮法玻璃抓手自动化装配的复合型抓手装置 |
-
2018
- 2018-05-03 CN CN201810415197.3A patent/CN108942997A/zh active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109515768A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-26 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种多功能末端执行器 |
| CN109648595A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-19 | 南京航空航天大学 | 一种用于工业机器人的末端柔性机械抓取装置 |
| WO2020181771A1 (zh) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 南京英尼格玛工业自动化技术有限公司 | 一种机器人末端工具快换装置 |
| CN110802624A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-18 | 合肥常青机械股份有限公司 | 一种抓手可更换型机器手臂 |
| CN110802624B (zh) * | 2019-11-22 | 2020-11-13 | 合肥常青机械股份有限公司 | 一种抓手可更换型机器手臂 |
| CN110919681A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-03-27 | 南华大学 | 机器人末端工具快速接换装置及接换方法 |
| CN110919681B (zh) * | 2019-12-23 | 2023-09-22 | 南华大学 | 机器人末端工具快速接换装置及接换方法 |
| CN111300465A (zh) * | 2020-02-06 | 2020-06-19 | 北京凡川智能机器人科技有限公司 | 一种机器人用可快速更换末端工具的接口 |
| CN111618879A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-04 | 国网湖南省电力有限公司 | 电力机器人作业末端快速更换装置及方法 |
| CN111618879B (zh) * | 2020-06-12 | 2023-09-19 | 国网湖南省电力有限公司 | 电力机器人作业末端快速更换装置及方法 |
| CN114055067A (zh) * | 2020-07-29 | 2022-02-18 | 上海宝信软件股份有限公司 | 适用于铝卷的移动式内撑焊接装置 |
| CN112872845A (zh) * | 2021-02-06 | 2021-06-01 | 上海大学 | 一种加工定位方法及柔性工装系统 |
| CN112872845B (zh) * | 2021-02-06 | 2022-05-17 | 上海大学 | 一种加工定位方法及柔性工装系统 |
| CN113043247A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-29 | 浏阳市金锋机械科技有限公司 | 一种电力机械臂作业末端快速连接装置及方法 |
| CN113733146A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-12-03 | 埃华路（芜湖）机器人工程有限公司 | 一种机器人换枪盘的工具号检测方法 |
| CN113733146B (zh) * | 2021-08-11 | 2024-02-27 | 埃华路（芜湖）机器人工程有限公司 | 一种机器人换枪盘的工具号检测方法 |
| CN114472736A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-05-13 | 江苏亚威机床股份有限公司 | 一种机器人自动折弯抓手快换装置 |
| CN115741021A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-03-07 | 中建材凯盛机器人（上海）有限公司 | 实现浮法玻璃抓手自动化装配的复合型抓手装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108942997A (zh) | 一种多功能机器人工具快换装置 | |
| CN106826318B (zh) | 单缸双锁型气动真空柔性夹具 | |
| KR101949057B1 (ko) | 공구 스탠드 디커플링 전원을 갖는 로봇식 공구 교환기 | |
| CN105666512A (zh) | 一种机器人末端快速更换装置及更换方法 | |
| CN101269781B (zh) | 工业生产吊具安全保护系统及安全保护方法 | |
| JPS63280923A (ja) | 急速分離式継手及び急速分離方法 | |
| CN103341861A (zh) | 一种用于超薄壁深筒零件夹持的多工位硅胶气囊夹持器 | |
| CN104128836A (zh) | 一种气压定位夹紧的快换机构 | |
| CN105598366A (zh) | 一种铸造壳模机械手臂沾浆专用夹爪 | |
| CN105346537B (zh) | 车辆启动、熄火、手刹联合控制系统 | |
| EP3612013A1 (en) | Mounting head | |
| CN104220196B (zh) | 减小配件及相关组件 | |
| CN104889628B (zh) | 一种随行定位工装快速切换的自动化机构 | |
| CN203993325U (zh) | 一种气压定位夹紧的快换机构 | |
| CN212643644U (zh) | 一种两位三通球阀 | |
| CN101863036A (zh) | 气压驱动机器人工具交换装置 | |
| CN211615652U (zh) | 机器人末端执行器快速换接装置 | |
| CN104889438A (zh) | 一种自锁式胀套结构 | |
| CN204975390U (zh) | 车床用装夹机构 | |
| CN105499960A (zh) | 一种金属零件过盈装配装置及装配方法 | |
| CN204771212U (zh) | 随行定位工装快速切换的自动化机构 | |
| US10687450B2 (en) | Component chuck device and component mounting device | |
| CN107825321B (zh) | 一种汽车零部件工装夹具装置 | |
| CN216180621U (zh) | 机器人末端快换装置 | |
| CN205968084U (zh) | 织机主轴离合器组件装配工装 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181207 |