CN208557507U - 一种机器人扩展组件卡口 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人扩展组件卡口，包括主体卡座和组件卡头，所述主体卡座包括主体法兰盘，主体法兰盘上端面中心开设有卡口圆槽，主体法兰盘内分布设置有多个端部伸出卡口圆槽端面的金属弹簧针组件，卡口圆槽的圆周内壁上分布设置有内圆弧卡边，所述组件卡头包括组件法兰盘，组件法兰盘下端面中心设置有与卡口圆槽配合的凸出圆台，组件法兰盘内分布设置有多个金属导柱，所述凸出圆台的下端面设置有供金属弹簧针组件端部伸入并与金属导柱接触导通的插槽。本实用新型通过标准化卡口连接器解决机械结构和电气接口标准化问题，让机器人主体和组件可以遵循统一标准进行生产，并据此实现快速更换组件，实现动态改变功能的目的。

Description

一种机器人扩展组件卡口

技术领域

本实用新型涉及接口连接方式技术领域，具体为一种机器人扩展组件卡口。

背景技术

现有机器人的各个组件，如机械臂、底盘、传感器、执行器等组件，与机器人主体间多采用电线直接相连接或者专用线缆方式连接。无论是机械结构，还是电气连接都没有统一的布置，无法实现规模化和标准化生产。

机器人主体与组件之间的连接，需要兼顾诸多因素：系统上要解决功能、结构、机械强度、配重等问题；电气上要解决供电、控制、线束密度和电线柔软度等许多因素，且不同机器人往往根据实际需求进行定制，这种定制生产方式无法衍生出规模化的硬件扩展。

如何通过标准化卡口连接器解决机械结构和电气接口标准化，让机器人主体和组件可以遵循统一标准进行生产，并据此实现快速更换组件，实现动态改变功能的目的，成为需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机器人扩展组件卡口，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种机器人扩展组件卡口，包括主体卡座和组件卡头，所述主体卡座包括主体法兰盘，主体法兰盘上端面中心开设有卡口圆槽，主体法兰盘内分布设置有多个端部伸出卡口圆槽端面的金属弹簧针组件，卡口圆槽的圆周内壁上分布设置有内圆弧卡边，所述组件卡头包括组件法兰盘，组件法兰盘下端面中心设置有与卡口圆槽配合的凸出圆台，组件法兰盘内分布设置有多个金属导柱，所述凸出圆台的下端面设置有供金属弹簧针组件端部伸入并与金属导柱接触导通的插槽，所述凸出圆台的圆周外壁上分布设置有与内圆弧卡边相互扣装的外圆弧卡边。

作为本实用新型进一步的方案：所述金属弹簧针组件包括金属导针、导电弹簧以及底部触点，所述主体法兰盘内设置有多个安装通孔，主体法兰盘的下端面对应安装通孔固定安装有与底部触点，所述金属导针滑动设置在安装通孔内且金属导针顶部伸出卡口圆槽的端面，所述导电弹簧顶部与金属导针固定连接，导电弹簧底部与底部触点固定连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述主体法兰盘上安装用于限制组件卡头旋转的弹簧自锁机构。

作为本实用新型进一步的方案：所述弹簧自锁机构包括止位针、复位弹簧以及释放按钮，所述主体法兰盘内设置有活动腔，所述释放按钮活动插装在主体法兰盘圆周侧壁上且释放按钮的内侧端部延伸至活动腔内，所述主体法兰盘的端面上开设有连通活动腔的活动孔，所述止位针滑动设置在活动孔内且止位针顶部伸出主体法兰盘的上端面，所述活动腔内对应活动孔底部固定有端盖，端盖和止位针之间连接有复位弹簧，所述释放按钮通过驱动组件与止位针驱动连接，所述组件法兰盘的下端面开设有供止位针顶入的定位孔。

作为本实用新型进一步的方案：所述驱动组件包括设置在活动腔内的斜面楔形块，斜面楔形块顶部固定有穿过端盖的连接柱，连接柱的顶部与止位针固定连接，所述释放按钮上设置有与斜面楔形块滑动接触的推动斜面。

作为本实用新型进一步的方案：所述释放按钮的内侧端部与活动腔的内壁之间固定连接有按钮弹簧。

作为本实用新型进一步的方案：所述主体法兰盘上围绕中心轴线分布设置有多个第一安装孔，第一安装孔内穿设有用于与机器人主体固定的第一螺栓。

作为本实用新型进一步的方案：所述组件法兰盘上围绕中心轴线分布设置有多个第二安装孔，第二安装孔内穿设有用于与机器人组件固定的第二螺栓。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：组件卡头通过凸出圆台插进主体卡座的卡口圆槽内，旋转组件卡头，即可使得内圆弧卡边与外圆弧卡边相互扣装，安装连接方便；当组件旋紧时，弹簧自锁机构的止位针在复位弹簧的作用下，顶入组件法兰盘的下端面的定位孔内，实现弹簧自锁，拼装结构稳定可靠；当组件旋紧时，金属导针在导电弹簧的作用下，插入插槽内，并与金属导柱接触导通。本实用新型通过标准化卡口连接器解决机械结构和电气接口标准化问题，让机器人主体和组件可以遵循统一标准进行生产，并据此实现快速更换组件，实现动态改变功能的目的。

附图说明

图1为一种机器人扩展组件卡口的俯视结构示意图；

图2为一种机器人扩展组件卡口中主体法兰盘在弹簧自锁机构处的剖开结构示意图；

图3为一种机器人扩展组件卡口中主体法兰盘在金属弹簧针组件处的剖开结构示意图；

图4为一种机器人扩展组件卡口中组件法兰盘的仰视结构示意图；

图5为一种机器人扩展组件卡口中组件法兰盘的侧视结构示意图。

图中：100-机器人主体，200-主体卡座，300-组件卡头，21-主体法兰盘，211-活动腔，212-活动孔，213-复位弹簧，214-连接柱，215-斜面楔形块，22-卡口圆槽，23-外圆弧卡边，24-金属导针，241-导电弹簧，242-底部触点，25-第一安装孔，26-第一螺栓，27-释放按钮，271-按钮弹簧，28-止位针，31-组件法兰盘，32-凸出圆台，33-外圆弧卡边，34-金属导柱，35-第二安装孔，36-第二螺栓，37-定位孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～5，本实用新型提供一种技术方案：一种机器人扩展组件卡口，包括主体卡座200和组件卡头300，所述主体卡座200包括主体法兰盘21，主体法兰盘21上端面中心开设有卡口圆槽22，主体法兰盘21内分布设置有多个端部伸出卡口圆槽22端面的金属弹簧针组件，卡口圆槽22的圆周内壁上分布设置有内圆弧卡边23，所述组件卡头300包括组件法兰盘31，组件法兰盘31下端面中心设置有与卡口圆槽22配合的凸出圆台32，组件法兰盘31内分布设置有多个金属导柱34，所述凸出圆台32的下端面设置有供金属弹簧针组件端部伸入并与金属导柱34接触导通的插槽，所述凸出圆台32的圆周外壁上分布设置有与内圆弧卡边23相互扣装的外圆弧卡边33。

主体卡座200和组件卡头300可以采用金属、塑料等材料制成，可采用金属加工、3D打印等方式制造主体法兰盘21或组件法兰盘31。

其中，所述金属弹簧针组件包括金属导针24、导电弹簧241以及底部触点242，所述主体法兰盘21内设置有多个安装通孔，主体法兰盘21的下端面对应安装通孔固定安装有与底部触点242，所述金属导针24滑动设置在安装通孔内且金属导针24顶部伸出卡口圆槽22的端面，所述导电弹簧241顶部与金属导针24固定连接，导电弹簧241底部与底部触点242固定连接。

所述主体法兰盘21上安装用于限制组件卡头300旋转的弹簧自锁机构；所述弹簧自锁机构包括止位针28、复位弹簧213以及释放按钮27，所述主体法兰盘21内设置有活动腔211，所述释放按钮27活动插装在主体法兰盘21圆周侧壁上且释放按钮27的内侧端部延伸至活动腔211内，所述主体法兰盘21的端面上开设有连通活动腔211的活动孔212，所述止位针28滑动设置在活动孔212内且止位针28顶部伸出主体法兰盘21的上端面，所述活动腔211内对应活动孔212底部固定有端盖，端盖和止位针28之间连接有复位弹簧213，所述释放按钮27通过驱动组件与止位针28驱动连接，所述组件法兰盘31的下端面开设有供止位针28顶入的定位孔37。

所述驱动组件包括设置在活动腔211内的斜面楔形块215，斜面楔形块215顶部固定有穿过端盖的连接柱214，连接柱214的顶部与止位针28固定连接，所述释放按钮27上设置有与斜面楔形块215滑动接触的推动斜面；所述释放按钮27的内侧端部与活动腔211的内壁之间固定连接有按钮弹簧271。

按压释放按钮27，克服按钮弹簧271的弹力，释放按钮27的内侧端部会带动斜面楔形块215以及连接柱214下降，使得止位针28脱离定位孔，此时，旋转组件卡头300，使得外圆弧卡边33的位置与内圆弧卡边23的位置错开，即可拆卸分离主体卡座200和组件卡头300。

其中，所述主体法兰盘21上围绕中心轴线分布设置有多个第一安装孔25，第一安装孔25内穿设有用于与机器人主体100固定的第一螺栓26。

所述组件法兰盘31上围绕中心轴线分布设置有多个第二安装孔35，第二安装孔35内穿设有用于与机器人组件固定的第二螺栓36。

组件卡头300通过凸出圆台33插进主体卡座200的卡口圆槽22内，旋转组件卡头300，即可使得内圆弧卡边23与外圆弧卡边33相互扣装，安装连接方便；当组件旋紧时，弹簧自锁机构的止位针28在复位弹簧213的作用下，顶入组件法兰盘31的下端面的定位孔37内，实现弹簧自锁，拼装结构稳定可靠；当组件旋紧时，金属导针24在导电弹簧241的作用下，插入插槽内，并与金属导柱34接触导通，机器人主体100通过金属弹簧针组件、金属导柱34向机器人组件供电，连接机器人组件内的总线，完成机器人组件的识别、认证、读取、控制、更新。

通过标准化卡口连接器解决机械结构和电气接口标准化问题，让机器人主体和组件可以遵循统一标准进行生产，并据此实现快速更换组件，实现动态改变功能的目的。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种机器人扩展组件卡口，其特征在于：包括主体卡座(200)和组件卡头(300)，所述主体卡座(200)包括主体法兰盘(21)，主体法兰盘(21)上端面中心开设有卡口圆槽(22)，主体法兰盘(21)内分布设置有多个端部伸出卡口圆槽(22)端面的金属弹簧针组件，卡口圆槽(22)的圆周内壁上分布设置有内圆弧卡边(23)，所述组件卡头(300)包括组件法兰盘(31)，组件法兰盘(31)下端面中心设置有与卡口圆槽(22)配合的凸出圆台(32)，组件法兰盘(31)内分布设置有多个金属导柱(34)，所述凸出圆台(32)的下端面设置有供金属弹簧针组件端部伸入并与金属导柱(34)接触导通的插槽，所述凸出圆台(32)的圆周外壁上分布设置有与内圆弧卡边(23)相互扣装的外圆弧卡边(33)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人扩展组件卡口，其特征在于：所述金属弹簧针组件包括金属导针(24)、导电弹簧(241)以及底部触点(242)，所述主体法兰盘(21)内设置有多个安装通孔，主体法兰盘(21)的下端面对应安装通孔固定安装有底部触点(242)，所述金属导针(24)滑动设置在安装通孔内且金属导针(24)顶部伸出卡口圆槽(22)的端面，所述导电弹簧(241)顶部与金属导针(24)固定连接，导电弹簧(241)底部与底部触点(242)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种机器人扩展组件卡口，其特征在于：所述主体法兰盘(21)上安装用于限制组件卡头(300)旋转的弹簧自锁机构。

4.根据权利要求3所述的一种机器人扩展组件卡口，其特征在于：所述弹簧自锁机构包括止位针(28)、复位弹簧(213)以及释放按钮(27)，所述主体法兰盘(21)内设置有活动腔(211)，所述释放按钮(27)活动插装在主体法兰盘(21)圆周侧壁上且释放按钮(27)的内侧端部延伸至活动腔(211)内，所述主体法兰盘(21)的端面上开设有连通活动腔(211)的活动孔(212)，所述止位针(28)滑动设置在活动孔(212)内且止位针(28)顶部伸出主体法兰盘(21)的上端面，所述活动腔(211)内对应活动孔(212)底部固定有端盖，端盖和止位针(28)之间连接有复位弹簧(213)，所述释放按钮(27)通过驱动组件与止位针(28)驱动连接，所述组件法兰盘(31)的下端面开设有供止位针(28)顶入的定位孔(37)。

5.根据权利要求4所述的一种机器人扩展组件卡口，其特征在于：所述驱动组件包括设置在活动腔(211)内的斜面楔形块(215)，斜面楔形块(215)顶部固定有穿过端盖的连接柱(214)，连接柱(214)的顶部与止位针(28)固定连接，所述释放按钮(27)上设置有与斜面楔形块(215)滑动接触的推动斜面。

6.根据权利要求5所述的一种机器人扩展组件卡口，其特征在于：所述释放按钮(27)的内侧端部与活动腔(211)的内壁之间固定连接有按钮弹簧(271)。

7.根据权利要求1所述的一种机器人扩展组件卡口，其特征在于：所述主体法兰盘(21)上围绕中心轴线分布设置有多个第一安装孔(25)，第一安装孔(25)内穿设有用于与机器人主体(100)固定的第一螺栓(26)。

8.根据权利要求1所述的一种机器人扩展组件卡口，其特征在于：所述组件法兰盘(31)上围绕中心轴线分布设置有多个第二安装孔(35)，第二安装孔(35)内穿设有用于与机器人组件固定的第二螺栓(36)。