CN111716342B - 用于端拾器组件的承载装置、端拾器以及机器人 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及一种用于端拾器组件的承载装置、端拾器以及机器人。所述承载装置包括：主臂；第一横杆和第二横杆，分别固定安装于主臂的相对两侧；以及第一自动更换装置和第二自动更换装置，分别设置在第一横杆和第二横杆上。每个自动更换装置包括：第一定位件，适于在将相应的端拾器组件安装到相应的横杆上时与相应的端拾器组件上的第二定位件配合，以对相应的端拾器组件进行定位；距离传感器，适于检测相应的端拾器组件是否已经处于预定安装位置；以及夹紧器，适于在相应的端拾器组件已经处于预定安装位置时夹紧相应的端拾器组件。在根据本公开的实施例中，利用第一自动更换装置和第二自动更换装置，能够以高效且成本低的方式实现自动更换端拾器组件，满足自动化生产的需求。

Description

用于端拾器组件的承载装置、端拾器以及机器人

技术领域

本公开的实施例总体上涉及端拾器技术领域，并且更具体地，涉及一种用于端拾器组件的承载装置、端拾器以及机器人。

背景技术

端拾器是一种用于例如冲压生产线的，安装在机器人臂(包括安装在机器人法兰盘上的主臂或机器人外部轴)或者专机机械臂上，利用真空吸盘、夹钳或电磁铁等来搬运工件的装置。端拾器主要由铝管或铝型材、铝材连接件、吸盘和气管等组装而成。端拾器能抓取各种不同的冲压件，实现工件传输的“拾取”和“放置”动作。一般来说，不同的冲压件需要采用不同的端拾器来抓取。为了满足自动化生产的要求，需要能够实现自动更换端拾器，这往往需要在端拾器和机器人臂之间设置自动更换装置—快换装置。快换装置作为一种标准化产品，广泛应用于自动化生产中，其总体上为一种盘式结构，包括相互配合的一公头与一母头，可以实现精确定位和气动夹紧。

常规的带有自动更换装置的端拾器主要有两种形式。

一种形式是采用一体式横杆，端拾器组件插接在横杆上。当在生产过程中需要切换端拾器组件时，横杆和端拾器组件需要整体更换。常规快换装置的母头安装在横杆的中间位置，快换装置的公头安装在机器人端的主臂上。为了实现端拾器组件的更换，每台机器人对应两套带有快换装置母头的横杆。利用这样的布置，一公头与两母头配合，使得两套横杆可以交替使用，从而实现自动更换端拾器组件。由于这种方式需要两套横杆，使得端拾器的成本高。此外，由于横杆与机器人端的主臂通过快换装置上下叠加配合，总体厚度较大，影响生产效率，不利于自动化生产。

端拾器的另一种形式是采用左右分体式横杆，左右横杆分布在机器人端的主臂两侧，分别通过常规快换装置连接至主臂。在生产过程中需要更换端拾器组件时，主臂两侧的横杆连带相应的端拾器组件需要一起更换。因此，在主臂的每侧需要在两套端拾器组件之间切换的情况下，这种端拾器需要四套横杆，使得端拾器的成本高。此外，为了实现不同端拾器组件的自动更换，主臂的每侧都有一公头与两母头的自动更换配合，因此总共需要两公头四母头的快换装置，进一步增加了成本。

发明内容

本公开的目的是提供一种用于端拾器组件的承载装置、端拾器以及机器人，以至少部分地解决现有技术中存在的上述问题。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于端拾器组件的承载装置，包括：主臂；第一横杆和第二横杆，分别固定安装于所述主臂的相对两侧；以及第一自动更换装置和第二自动更换装置，分别设置在所述第一横杆和所述第二横杆上。每个自动更换装置包括：第一定位件，适于在将相应的端拾器组件安装到相应的横杆上时与所述相应的端拾器组件上的第二定位件配合，以对所述相应的端拾器组件进行定位；距离传感器，适于检测所述相应的端拾器组件是否已经处于预定安装位置；以及夹紧器，适于在所述相应的端拾器组件已经处于所述预定安装位置时夹紧所述相应的端拾器组件。

在根据本公开的实施例中，利用第一自动更换装置和第二自动更换装置，能够实现自动更换端拾器组件，满足自动化生产的需求，提高了冲压生产线的效率。

此外，通过将第一横杆和第二横杆分别固定安装于主臂的相对两侧，一方面能够保证在承载装置上安装有端拾器组件时端拾器整体厚度小且刚度强，另一方面由于在更换端拾器组件过程中无需更换横杆，从而减少了所需的横杆的数量，节约了资源并提高了生产效率。

此外，通过利用第一定位件与第二定位件的配合，能够实现横杆与端拾器组件的精确定位。而且，通过利用距离传感器检测端拾器组件是否已经处于预定安装位置，并且在端拾器组件已经处于预定安装位置时利用夹紧器夹紧端拾器组件，能够实现承载装置对端拾器组件稳定可靠的夹紧。

此外，第一自动更换装置和第二自动更换装置结构简单，因此与常规的采用两公头和四母头的自动更换方式相比，这种自动更换方式节约了资源、降低了成本。

在一个实施例中，所述第一横杆和所述第二横杆与所述主臂垂直。通过将第一横杆和第二横杆布置为与主臂垂直，使得在承载装置上安装有端拾器组件时端拾器能够覆盖更大的宽度范围，从而能够拾取更大的工件。

在一个实施例中，所述第一横杆和所述第二横杆与所述主臂处于相同的高度或者处于重合的高度范围内。利用这样的布置，能够最大程度地减小端拾器的整体厚度，因而有利于自动化生产，提高生产效率。

在一个实施例中，所述第一横杆和所述第二横杆中的每个横杆包括：管状部分，直接连接至所述主臂或者经由中间件连接至所述主臂，其中所述夹紧器安装在所述管状部分内并且所述夹紧器的一部分从所述管状部分中伸出，以便夹紧所述相应的端拾器组件；第一肋板，靠近所述管状部分的一端设置在所述管状部分的外壁上；以及第二肋板，靠近所述管状部分的另一端设置在所述管状部分的外壁上，其中所述距离传感器设置在所述第一肋板和所述第二肋板中的至少一个肋板上，并且其中所述第一定位件设置在所述第一肋板和所述第二肋板中的至少一个肋板上。利用这样的横杆结构，能够在空间上合理地将第一定位件、距离传感器和夹紧器布置在横杆上，使得两个自动更换装置结构简单，与常规的采用两公头和四母头的自动更换方式相比，节约了资源、降低了成本。

在一个实施例中，所述夹紧器适于由压缩空气驱动以夹紧或者释放所述相应的端拾器组件。在这样的实施例中，通过利用压缩空气来驱动夹紧器，能够稳定可靠地实现夹紧器对端拾器组件的夹紧与释放。

在一个实施例中，所述夹紧器包括：主体部分，安装在所述管状部分内，并且其头部从所述管状部分中伸出；以及钩形关节部分，可转动地连接至所述主体部分的头部，并且能够在由所述压缩空气驱动的情况下旋转，从而钩住或者释放所述相应的端拾器组件。这样的夹紧器结构简单且稳定可靠；并且由于将夹紧器的主体部分安装在横杆的管状部分内，能够减小承载装置所占据的空间并且因而减小整个端拾器所占据的空间。

在一个实施例中，所述第一定位件包括一个或多个定位销，并且所述第二定位件包括适于所述一个或多个定位销插入其中的一个或多个定位孔。在这样的实施例中，通过利用定位销与定位孔之间的配合，能够实现横杆与端拾器组件的精确定位。

在一个实施例中，所述距离传感器包括磁感应传感器、红外传感器和微动开关中的至少一项。在根据本公开的实施例中，能够利用各种类型的距离传感器可靠地检测端拾器组件是否已经处于预定安装位置，从而实现承载装置对端拾器组件准确可靠的夹紧。

在一个实施例中，每个自动更换装置还包括：第一气路接头，适于在所述相应的端拾器组件已经处于所述预定安装位置时与所述相应的端拾器组件上的第二气路接头对准，以便经由所述第二气路接头从所述相应的端拾器组件抽吸气体或向所述相应的端拾器组件注入气体。在这样的实施例中，通过利用第一气路接头与第二气路接头的配合，能够稳定可靠地对提供给端拾器组件的气体进行控制，从而控制端拾器组件中的吸盘或夹钳之类的工具的操作。

在一个实施例中，所述端拾器组件包括真空吸盘、夹钳和电磁铁中的至少一项。

在一个实施例中，所述主臂是不带驱动的杆状部件或者带驱动的机器人外部附加轴。在根据本公开的实施例中，主臂能够被机器人准确可靠地移动，从而实现端拾器对工件的自动拾取和放置。

根据本公开的第二方面，提供了一种端拾器，包括：根据本公开的第一方面的用于端拾器组件的承载装置；第一端拾器组件，由所述第一自动更换装置中的夹紧器保持在所述第一横杆上，其中所述第一端拾器组件上的第二定位件与所述第一自动更换装置中的所述第一定位件彼此配合；以及第二端拾器组件，由所述第二自动更换装置中的夹紧器保持在所述第二横杆上，其中所述第二端拾器组件上的第二定位件与所述第二自动更换装置中的所述第一定位件彼此配合。根据本公开的第二方面的端拾器包括根据本公开的第一方面的承载装置，因此同样能够提供与承载装置相同的优点。

在一个实施例中，所述第一端拾器组件和所述第二端拾器组件中的每个端拾器组件包括：并行设置的一对支撑杆，适于支撑真空吸盘、夹钳和电磁铁中的至少一项；第一连接件，连接在所述一对支撑杆之间；第二连接件，连接在所述一对支撑杆之间并且与所述第一连接件间隔开，其中所述第二连接件比所述第一连接件更靠近所述主臂，其中所述第一连接件被相应的夹紧器夹紧，以将所述第一端拾器组件和所述第二端拾器组件分别固定在相应的横杆上，并且其中所述第二定位件被设置在所述第一连接件和所述第二连接件中的至少一个连接件上。在这样的实施例中，支撑杆能够稳定地支撑吸盘、夹钳和电磁铁等操作工具，并且第一连接件和第二连接件能够可靠地被承载装置上的夹紧器夹紧和释放，满足自动化生产的需求。

在一个实施例中，所述第一连接件和所述第二连接件中的至少一个连接件上设置有与相应的自动更换装置上的第一气路接头对接的第二气路接头，以便经由所述第二气路接头从所述相应的端拾器组件抽吸气体或向所述相应的端拾器组件注入气体。

根据本公开的第三方面，提供了一种机器人，包括：末端法兰盘；以及根据本公开的第一方面的用于端拾器组件的承载装置，耦接至所述末端法兰盘。根据本公开的第三方面的机器人包括根据本公开的第一方面的承载装置，因此同样能够提供与承载装置相同的优点。

根据本公开的第四方面，提供了一种机器人，包括：末端法兰盘；以及根据本公开的第二方面的端拾器，耦接至所述末端法兰盘。根据本公开的第四方面的机器人包括根据本公开的第二方面的端拾器，因此同样能够提供与端拾器相同的优点。

在根据本公开的实施例中，通过利用带自动更换装置的端拾器，在生产过程中能够实现机器人自动更换端拾器组件，满足自动化生产的需求。

提供发明内容部分是为了简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开内容的关键特征或主要特征，也无意限制本公开内容的范围。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开的实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例而非限制性的方式示出了本公开的若干实施例，其中：

图1示出了根据本公开的一个实施例的端拾器的结构示意图；

图2示出了图1中所示的端拾器中的承载装置的结构示意图；

图3示出了图2中所示的承载装置中的横杆的放大示意图；

图4示出了图1中所示的A部分的局部放大示意图；以及

图5示出了图1中所示的端拾器中的端拾器组件的结构示意图。

在各个附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。

如在上文中所描述的，常规的采用一体式横杆的端拾器成本高、厚度大、影响生产效率，而常规的采用左右分体式横杆的端拾器总共需要四套横杆和两公头四母头的快换装置，成本也很高。本公开的实施例既保证了端拾器整体刚度强、厚度小的优点，又把横杆纳入到机器人端，在更换端拾器组件时无需更换横杆，从而减少了横杆数量，节约了资源、提高了效率；同时，用相对成本低廉的自动更换装置取代了成本相对较高的两公头四母头的快换装置，节约了资源、降低了成本。在下文中将参考附图结合示例性实施例来详细描述本公开的原理。

图1示出了根据本公开的一个实施例的端拾器200的结构示意图。如图1所示，总体上，在此描述的端拾器200包括承载装置100以及安装在承载装置100上的第一端拾器组件4和第二端拾器组件5。第一端拾器组件4和第二端拾器组件5在冲压线生产不同的零件时需要更换，以便搬运不同的板材。在一些实施例中，第一端拾器组件4和第二端拾器组件5中的每一个可以是真空吸盘式端拾器、机械夹钳式端拾器或电磁吸附式端拾器。在根据本公开的实施例中，采用了真空吸盘式端拾器作为示例来描述本公开的原理。然而，应当理解，在其他实施例中，第一端拾器组件4和第二端拾器组件5还可以是其他类型，本公开的范围在此方面不受限制。

图2示出了图1中所示的端拾器200中的承载装置100的结构示意图。结合图1和图2所示，承载装置100包括主臂1以及设置在主臂1两侧的第一横杆2和第二横杆3。第一端拾器组件4通过在下文中描述的第一自动更换装置可拆卸地安装在第一横杆2上。第二端拾器组件5通过在下文中描述的第二自动更换装置可拆卸地安装在第二横杆3上。

在一些实施例中，主臂1是指能够安装在机器人末端的安装臂，其一端可以与机器人末端法兰盘(未示出)连接，另一端与第一横杆2和第二横杆3连接。在一些实现中，主臂1可以是不带驱动的杆状部件，这样的主臂1仅能在机器人末端法兰盘的带动下运动，而本身不具有其他驱动功能。在另一些实现中，主臂1也可以是带驱动的机器人外部附加轴，例如工业机器人领域内普遍使用的直线七轴或旋转七轴等。在其他实现中，主臂1还可以为其他形式，本公开的范围在此方面不受限制。

如图1和图2所示，第一横杆2和第二横杆3分别固定安装于主臂1的相对两侧，以用于支撑相应的端拾器组件4、5。在需要更换端拾器组件4和5时，第一横杆2和第二横杆3将会保持固定在主臂1上，也即被保持在机器人端，而仅将端拾器组件4和5从相应的横杆2和3上拆卸下来。在一些实施例中，第一横杆2和第二横杆3可以通过螺栓连接至主臂1。在其他实施例中，第一横杆2和第二横杆3可以通过其他方式连接至主臂1，本公开的范围在此方面不受限制。例如，第一横杆2和第二横杆3甚至可以直接焊接在主臂1上。

为了实现端拾器组件的自动更换，在第一横杆2上设置了第一自动更换装置，并且在第二横杆3上设置了第二自动更换装置10。图2中仅示出了第二自动更换装置10的示例性结构，而未示出第一自动更换装置。然而，应当理解，第一自动更换装置可以具有与第二自动更换装置10类似的结构。

如图2所示，在一个实施例中，第二自动更换装置10包括第一定位件7、距离传感器9和夹紧器6。第一定位件7适于在将相应的端拾器组件4、5安装到相应的横杆2、3上时与相应的端拾器组件4、5上的第二定位件57(如图4和图5所示)配合，以对相应的端拾器组件4、5进行定位。当第一定位件7与第二定位件57对准时，表明端拾器组件4、5已经与相应的横杆2、3对准。随后可以使端拾器组件4、5与相应的横杆2、3靠近。在靠近的过程中，距离传感器9检测相应的端拾器组件4、5是否已经处于预定安装位置。具体而言，距离传感器9可以检测端拾器组件4、5与相应的横杆2、3之间的距离。当所检测到的距离达到预定阈值时，表明相应的端拾器组件4、5已经处于预定安装位置。随后，夹紧器6夹紧相应的端拾器组件4、5，完成端拾器组件4、5的安装。

在根据本公开的实施例中，利用第一自动更换装置和第二自动更换装置10，能够实现自动更换端拾器组件4和5，满足自动化生产的需求，提高了冲压生产线的效率。

此外，通过将第一横杆2和第二横杆3分别固定安装于主臂1的相对两侧，一方面能够保证在承载装置100上安装有端拾器组件4和5时端拾器200整体厚度小且刚度强，另一方面由于在更换端拾器组件4和5过程中无需更换横杆2和3，从而减少了所需的横杆的数量，节约了资源并提高了生产效率。

此外，通过利用第一定位件7与第二定位件47的配合，能够实现横杆2、3与端拾器组件4、5的精确定位。而且，通过利用距离传感器9检测端拾器组件4、5是否已经处于预定安装位置，并且在端拾器组件4、5已经处于预定安装位置时利用夹紧器6夹紧端拾器组件4、5，能够实现承载装置100对端拾器组件4、5准确、稳定、可靠的夹紧。

此外，第一自动更换装置和第二自动更换装置10结构简单，与常规的采用两公头和四母头的自动更换方式相比，这种自动更换方式节约了资源、降低了成本。

在一些实施例中，如图1和图2所示，第一横杆2和第二横杆3与主臂1基本上垂直。通过将第一横杆2和第二横杆3布置为与主臂1垂直，使得在承载装置100上安装有端拾器组件4、5时端拾器200能够覆盖更大的宽度范围，从而能够拾取更大的工件。在其他实施例中，第一横杆2和第二横杆3可以与主臂1呈其他定向，本公开的范围在此方面不受限制。

在一些实施例中，如图1和图2所示，第一横杆2和第二横杆3与主臂1大致处于相同的高度。例如，第一横杆2和第二横杆3可以与主臂1厚度基本相同且具有相同高度。在另一些实施例中，第一横杆2和第二横杆3与主臂1可以处于重合的高度范围内。例如，第一横杆2和第二横杆3可以比主臂1略薄，并且主臂1的厚度范围覆盖第一横杆2和第二横杆3的厚度范围，或者第一横杆2和第二横杆3可以比主臂1略厚，并且第一横杆2和第二横杆3的厚度范围覆盖主臂1的厚度范围。利用上述布置，能够最大程度地减小端拾器200的整体厚度，因而有利于自动化生产，提高生产效率。当然，在其他实施例中，第一横杆2和第二横杆3可以与主臂1呈其他布置，本公开的范围在此方面不受限制。

下面将参考图3描述横杆2和3的示例性结构。图3示出了图2中所示的承载装置100中的第二横杆3的放大示意图。应当理解，第一横杆2可以具有与第二横杆3类似的结构，在本文中对其将不再赘述。

如图2和图3所示，第二横杆3可以包括管状部分30。在一些实施例中，管状部分30可以经由中间件33连接至主臂1。中间件33可以是通过螺栓或以其他方式固定在主臂1上的基座。利用这样的布置，管状部分30可以套在中间件33上并且通过螺栓连接至中间件33。在另一些实施例中，管状部分30可以通过螺栓或以其他方式直接连接至主臂1，而无需附加的中间件33。

在一些实施例中，如图1至图3所示，夹紧器6安装在管状部分30内并且夹紧器6的一部分从管状部分30中伸出，以便夹紧和释放相应的端拾器组件4、5。通过将夹紧器6安装在管状部分30内，能够减小承载装置100所占据的空间并且因而减小整个端拾器200所占据的空间。

在一些实施例中，如图2和图3所示，第二横杆3还包括第一肋板31和第二肋板32。第一肋板31靠近管状部分30的一端设置在管状部分30的外壁上，例如设置在管状部分30的外壁的相对两侧上。第二肋板32靠近管状部分30的另一端设置在管状部分30的外壁上，例如设置在管状部分30的外壁的相对两侧上。

在一个实施例中，如图2和图3所示，距离传感器9设置在第一肋板31上。在另一个实施例中，距离传感器9可以设置在第二肋板32上。在又一实施例中，可以在第一肋板31和第二肋板32上设置多个距离传感器9。在其他实施例中，距离传感器9可以以其他数目和方式设置在横杆2和3上，本公开的范围在此方面不受限制。

在一些实施例中，如图2和图3所示，第一定位件7设置在第一肋板31和第二肋板32上。例如，可以在管状部分30的外壁相对两侧的第一肋板31上分别设置一个第一定位件7，并且在管状部分30的外壁相对两侧的第二肋板32上分别设置一个第一定位件7。以此方式，可以在每个横杆2和3上设置四个第一定位件7。在其他实施例中，第一定位件7可以以其他数目和方式设置在第一肋板31和第二肋板32上，本公开的范围在此方面不受限制。

利用上述横杆结构，能够在空间上合理地将第一定位件7、距离传感器9和夹紧器6布置在横杆2和3上，使得两个自动更换装置结构简单，与常规的采用两公头和四母头的自动更换方式相比，节约了资源、降低了成本。

在一些实施例中，夹紧器6由压缩空气驱动以夹紧或者释放相应的端拾器组件4、5。通过利用压缩空气来驱动夹紧器6，能够稳定可靠地实现夹紧器6对相应的端拾器组件4、5的夹紧与释放。在其他实施例中，夹紧器6可以以其他方式夹紧或者释放相应的端拾器组件4、5，例如通过气缸推紧，或者气缸配合机械摇臂夹紧，或者其他气动或手动夹紧装置等。

图4示出了图1中所示的A部分的局部放大示意图。在一些实施例中，如图4所示，夹紧器6包括主体部分60和和布置在主体部分60的头部处的钩形关节部分61。主体部分60安装在管状部分30内，并且其头部从管状部分30中伸出。钩形关节部分61通过转轴可转动地连接至主体部分60的头部，并且能够在由压缩空气驱动的情况下旋转，从而钩住或者释放相应的端拾器组件4、5。

在一些实施例中，如图2至图4所示，第一定位件7被形成为定位销。相应地，第二定位件57被形成为适于定位销插入其中的定位孔。通过利用定位销与定位孔之间的配合，能够实现横杆2、3与端拾器组件4、5的精确定位。在其他实施例中，第一定位件7和第二定位件57可以被形成为其他形式，只要能够实现对横杆2、3与端拾器组件4、5的定位即可。例如，第一定位件7和第二定位件57可以采用定位柱与定位孔的配合，或者采用定位凸起与定位凹槽的配合。

在一些实施例中，距离传感器9可以包括磁感应传感器，利用磁感应传感器能够精确地确定相应的端拾器组件4、5是否在位。在其他实施例中，距离传感器9还可以是红外传感器或微动开关，或其他类型。通过利用距离传感器9检测端拾器组件4和5是否已经处于预定安装位置，能够实现承载装置100对端拾器组件4和5准确可靠的夹紧。

在端拾器200是真空吸盘式端拾器或机械夹钳式端拾器的情况下，还需要在其中提供气路，从而控制吸盘或夹钳的操作。因此，在一些实施例中，如图2和图3所示，第二自动更换装置3还包括设置在第一肋板31和第二肋板32上的第一气路接头8。第一气路接头8适于在相应的端拾器组件4、5已经安装就位时与端拾器组件4、5上的第二气路接头58(如图5所示)对准，以便经由第二气路接头58从相应的端拾器组件4、5抽吸气体或向相应的端拾器组件4、5注入气体。在根据本公开的实施例中，每个自动更换装置可以包括一个或多个第一气路接头8。通过利用第一气路接头8与第二气路接头58的配合，能够稳定可靠地对提供给端拾器组件4和5的气体进行控制，从而控制端拾器组件4和5中的吸盘或夹钳之类的工具的操作。

下面将参考图5来详细描述第一端拾器组件4和第二端拾器组件5的结构。图5示出了图1中所示的端拾器200中的第二端拾器组件5的结构示意图。应当理解，第一端拾器组件4可以具有与第二端拾器组件5类似的结构，在本文中对其将不再赘述。

在一个实施例中，如图1、图4和图5所示，第二端拾器组件5包括一对支撑杆50、第一连接件51和第二连接件54。一对支撑杆50并行设置并且适于通过安装杆53支撑真空吸盘52。当然，支撑杆50还可以用于支撑诸如夹钳和电磁铁之类的其他操作工具。第一连接件51和第二连接件54分别连接在一对支撑杆50之间，并且彼此间隔开。第二连接件54比第一连接件51更靠近主臂1。第一连接件51被相应的夹紧器6夹紧，以将第二端拾器组件5固定在第二横杆3上。第二定位件57被设置在第一连接件51和第二连接件54中的至少一个连接件上，以与设置在承载装置100上的第一定位件7配合。在这样的实施例中，支撑杆50能够稳定地支撑吸盘52，并且第一连接件51和第二连接件54能够可靠地被承载装置100上的夹紧器6夹紧和释放，满足自动化生产的需求。

在一些实施例中，如图5所示，第一连接件51和第二连接件54中的至少一个连接件上设置有与相应的自动更换装置上的第一气路接头8对接的第二气路接头58，以便经由第二气路接头58从相应的端拾器组件4、5抽吸气体或向相应的端拾器组件4、5注入气体。

在一些实施例中，如图4和图5所示，第一连接件51上还设置有凹陷部59，以便夹紧器6对端拾器组件5进行夹紧。此外，也可以在第二连接件54上设置凹陷部59，以便于端拾器组件5与横杆3对准。

在一些实施例中，如图5所示，第二端拾器组件5的每个支撑杆50上设置有三个真空吸盘52。应当理解，这仅仅作为示例以用于说明本公开的原理。在其他实施例中，第二端拾器组件5的每个支撑杆50上可以设置有更多或更少的真空吸盘52，本公开的范围在此方面不受限制。

在根据本公开的实施例中，还提供了包括如上所述的承载装置100或端拾器200的机器人。机器人上设置有末端法兰盘，承载装置100或端拾器200可以安装在末端法兰盘上。

在机器人的操作期间，当需要将端拾器组件安装到横杆上时，机器人带着主臂及横杆移动到设定位置，使横杆上的定位销与端拾器组件上的定位孔对准。然后，机器人平移横杆使得定位销插入到定位孔中，或者使机器人及横杆保持不动，而利用气缸把端拾器组件推向横杆使得定位销插入到定位孔中。当横杆上的距离传感器检测到端拾器组件在位时，钩形夹紧器动作以勾住端拾器组件中的第一连接件，并将端拾器组件沿横杆轴向夹紧。此时，横杆上的第一气路接头与端拾器组件上的第二气路接头实现对接。从而实现横杆与端拾器组件的精确定位、气路联通和夹紧。当需要脱开端拾器组件时，钩形夹紧器转动钩形关节实施释放动作。随后，通过机器人的平移或者气缸拉动端拾器组件，把端拾器组件从横杆上脱开。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (16)

1.一种用于端拾器组件的承载装置(100)，包括：

主臂(1)；

第一横杆(2)和第二横杆(3)，分别固定安装于所述主臂(1)的相对两侧，其中所述第一横杆(2)和第二横杆(3)比所述主臂(1)略薄，并且所述主臂(1)的厚度范围覆盖所述第一横杆(2)和第二横杆(3)的厚度范围，或者所述第一横杆(2)和第二横杆(3)比所述主臂(1)略厚，并且所述第一横杆(2)和第二横杆(3)的厚度范围覆盖所述主臂(1)的厚度范围；以及

第一自动更换装置和第二自动更换装置(10)，分别设置在所述第一横杆(2)和所述第二横杆(3)上，并且每个自动更换装置包括：

第一定位件(7)，适于在将相应的端拾器组件(4、5)安装到相应的横杆(2、3)上时与所述相应的端拾器组件(4、5)上的第二定位件(57)配合，以对所述相应的端拾器组件(4、5)进行定位；

距离传感器(9)，适于检测所述相应的端拾器组件(4、5)是否已经处于预定安装位置；以及

夹紧器(6)，适于在所述相应的端拾器组件(4、5)已经处于所述预定安装位置时夹紧所述相应的端拾器组件(4、5)。

2.根据权利要求1所述的用于端拾器组件的承载装置(100)，其中所述第一横杆(2)和所述第二横杆(3)与所述主臂(1)垂直。

3.根据权利要求1所述的用于端拾器组件的承载装置(100)，其中所述第一横杆(2)和所述第二横杆(3)与所述主臂(1)处于相同的高度或者处于重合的高度范围内。

4.根据权利要求1所述的用于端拾器组件的承载装置(100)，其中所述第一横杆(2)和所述第二横杆(3)中的每个横杆包括：

管状部分(30)，直接连接至所述主臂(1)或者经由中间件(33)连接至所述主臂(1)，其中所述夹紧器(6)安装在所述管状部分(30)内并且所述夹紧器(6)的一部分从所述管状部分(30)中伸出，以便夹紧所述相应的端拾器组件(4、5)；

第一肋板(31)，靠近所述管状部分(30)的一端设置在所述管状部分(30)的外壁上；以及

第二肋板(32)，靠近所述管状部分(30)的另一端设置在所述管状部分(30)的外壁上，

其中所述距离传感器(9)设置在所述第一肋板(31)和所述第二肋板(32)中的至少一个肋板上，并且

其中所述第一定位件(7)设置在所述第一肋板(31)和所述第二肋板(32)中的至少一个肋板上。

5.根据权利要求4所述的用于端拾器组件的承载装置(100)，其中所述夹紧器(6)适于由压缩空气驱动以夹紧或者释放所述相应的端拾器组件(4、5)。

6.根据权利要求5所述的用于端拾器组件的承载装置(100)，其中所述夹紧器(6)包括：

主体部分(60)，安装在所述管状部分(30)内，并且其头部从所述管状部分(30)中伸出；以及

钩形关节部分(61)，可转动地连接至所述主体部分(60)的头部，并且能够在由所述压缩空气驱动的情况下旋转，从而钩住或者释放所述相应的端拾器组件(4、5)。

7.根据权利要求1所述的用于端拾器组件的承载装置(100)，其中所述第一定位件(7)包括一个或多个定位销，并且所述第二定位件(57)包括适于所述一个或多个定位销插入其中的一个或多个定位孔。

8.根据权利要求1所述的用于端拾器组件的承载装置(100)，其中所述距离传感器(9)包括磁感应传感器、红外传感器和微动开关中的至少一项。

9.根据权利要求1所述的用于端拾器组件的承载装置(100)，其中每个自动更换装置还包括：

第一气路接头(8)，适于在所述相应的端拾器组件(4、5)已经处于所述预定安装位置时与所述相应的端拾器组件(4、5)上的第二气路接头(58)对准，以便经由所述第二气路接头(58)从所述相应的端拾器组件(4、5)抽吸气体或向所述相应的端拾器组件(4、5)注入气体。

10.根据权利要求1所述的用于端拾器组件的承载装置(100)，其中所述端拾器组件(4、5)包括真空吸盘(52)、夹钳和电磁铁中的至少一项。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的用于端拾器组件的承载装置(100)，其中所述主臂(1)是不带驱动的杆状部件或者带驱动的机器人外部附加轴。

12.一种端拾器(200)，包括：

根据权利要求1至11中的任一项所述的用于端拾器组件的承载装置(100)；

第一端拾器组件(4)，由所述第一自动更换装置中的夹紧器(6)保持在所述第一横杆(2)上，其中所述第一端拾器组件(4)上的第二定位件(57)与所述第一自动更换装置中的所述第一定位件(7)彼此配合；以及

第二端拾器组件(5)，由所述第二自动更换装置(10)中的夹紧器(6)保持在所述第二横杆(3)上，其中所述第二端拾器组件(5)上的第二定位件(57)与所述第二自动更换装置(10)中的所述第一定位件(7)彼此配合。

13.根据权利要求12所述的端拾器(200)，其中所述第一端拾器组件(4)和所述第二端拾器组件(5)中的每个端拾器组件包括：

并行设置的一对支撑杆(50)，适于支撑真空吸盘(52)、夹钳和电磁铁中的至少一项；

第一连接件(51)，连接在所述一对支撑杆(50)之间；

第二连接件(54)，连接在所述一对支撑杆(50)之间并且与所述第一连接件(51)间隔开，

其中所述第二连接件(54)比所述第一连接件(51)更靠近所述主臂(1)，

其中所述第一连接件(51)被相应的夹紧器(6)夹紧，以将所述第一端拾器组件(4)和所述第二端拾器组件(5)分别固定在相应的横杆(2、3)上，并且

其中所述第二定位件(57)被设置在所述第一连接件(51)和所述第二连接件(54)中的至少一个连接件上。

14.根据权利要求13所述的端拾器(200)，其中所述第一连接件(51)和所述第二连接件(54)中的至少一个连接件上设置有与相应的自动更换装置上的第一气路接头(8)对接的第二气路接头(58)，以便经由所述第二气路接头(58)从所述相应的端拾器组件(4、5)抽吸气体或向所述相应的端拾器组件(4、5)注入气体。

15.一种机器人，包括：

末端法兰盘；以及

根据权利要求1至11中的任一项所述的用于端拾器组件的承载装置(100)，耦接至所述末端法兰盘。

16.一种机器人，包括：

末端法兰盘；以及

根据权利要求12至14中的任一项所述的端拾器(200)，耦接至所述末端法兰盘。