CN208992701U - 一种自动工具交换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动工具交换装置，属于机器人交换工具技术领域，包括机器人侧模块和工具侧模块，机器人侧模块上设置有凸块，工具侧模块上开设有容纳凸块的容纳孔，凸块的侧壁上围绕凸块的周向开设有多个凹槽，容纳孔的侧壁上开设有在凸块完全插入容纳孔内时与凹槽对接且连通的容纳槽，容纳槽内固定设置有第一磁铁块，凹槽内滑动设置有滑块，滑块上设置有与第一磁铁块相吸附的第二磁铁块，凹槽内设置有阻止滑块完全滑出凹槽的防脱件，工具侧模块上设置有将滑块推出容纳槽的推出件。通过滑块卡在凹槽与插槽之间，使得机器人侧模块与工具侧模块不易脱落；在一者损坏时，不用将两个一起更换，从而达到降低生产成本的效果。

Description

一种自动工具交换装置

技术领域

本实用新型涉及机器人交换工具技术领域，尤其涉及一种自动工具交换装置。

背景技术

工业机器人是现代制造业不可或缺的一部分，在集成电路制造、汽车焊接、汽车装配等领域，机器人正在起着越来越重要的作用。

在机器人应用领域，采用相对通用的机器人来完成不同的任务是降低成本的可行方法。例如，在制造加工领域，一个机器人可用来完成切割、打磨、焊接等不同工序。在这些应用领域，需要一种机器人交换工具装置以使得机器人能与不同的工具配合，从而完成不同的工序。机器人交换工具装置与机器人末端连接的部分称为“机器人侧模块”，与工具结合的部分称为“工具侧模块”。当机器人侧模块与工具侧模块相互连接并锁紧，机器人侧模块和工具侧模块就完成相互耦合的过程，工具就被固定到机器人臂的末端，而在耦合之后，机器人侧模块上的水、电以及信号就能够传输到工具侧模块上，水回路在加工过程中用来给加工的焊腔进行冷却降温，而电以及信号便能够给工具侧模块做出引导指令。

但现有的自动工具交换装置一般都是通过焊接，而焊接后，如果机器人侧模块和工具侧模块中有一个损坏时，需要将两者一起进行更换，从而加大生产成本；因此有的会直接通过螺栓将两者连接在一起，但螺栓连接之后，螺丝容易松动从而在一定程度上造成脱落。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动工具交换装置，具有降低生产成本且不易脱落的优点。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种自动工具交换装置，包括机器人侧模块和工具侧模块，所述机器人侧模块上设置有凸块，所述工具侧模块上开设有容纳凸块的容纳孔，所述凸块的侧壁上围绕凸块的周向开设有多个凹槽，所述容纳孔的侧壁上开设有在凸块完全插入容纳孔内时与凹槽对接且连通的容纳槽，所述容纳槽内固定设置有第一磁铁块，所述凹槽内滑动设置有滑块，所述滑块正对第一磁铁块的端面上设置有与第一磁铁块相吸附的第二磁铁块，所述凹槽内设置有阻止滑块完全滑出凹槽的防脱件，所述工具侧模块上设置有在第一磁铁块与第二磁铁块吸附后将滑块推出容纳槽的推出件。

实施上述技术方案，安装机器人侧模块与工具侧模块时，首先将凸块正对容纳孔并插入，在插入的过程中，滑块完全处于凹槽内；当凸块完全插入容纳孔内后，凹槽与容纳槽对接且连通，此时第一磁铁块与第二磁铁块之间的吸附力会带动滑块往容纳槽侧移动；当第一磁铁块与第二磁铁块吸附后，防脱件的设置使得滑块不会完全脱离凹槽，让滑块一段处在容纳槽内、一段处在凹槽内，从而将凸块卡在容纳孔内；当机器人侧模块和工具侧模块中有一个损坏时，此时用推动件将滑块推出容纳槽，让第一磁铁块与第二磁铁块不再吸附即可将两者分离；这样设置不仅使得拆卸和安装自动工具交换装置较为方便，并且由于两者是通过滑块卡接，因此不会存在松动的情况，使得机器人侧模块与工具侧模块不易脱落；在机器人侧模块或者工具侧模块有一者损坏时，将两者拆下接口，不用将两个一起更换，从而达到降低生产成本的效果。

进一步，所述凸块上位于凹槽内侧设置有与凹槽连通的滑槽，所述滑槽的槽宽大于凹槽的槽宽，所述防脱件包括与滑块同轴连接的滑动块，所述滑动块的大小与滑槽相配，所述滑动块的长度小于滑槽的长度。

实施上述技术方案，当滑块上的第二磁铁块受到第一磁铁块的吸力而带动滑块往容纳槽内滑动时，此时滑动块也会在滑槽内滑动；由于滑槽的槽宽大于凹槽的槽宽，因此滑动块滑动到滑槽与凹槽连接的侧壁上时便会被卡住，使得滑动块会一直处在滑槽内，从而达到阻止滑块脱离凹槽的效果。

进一步，所述滑槽的内壁上涂覆有特氟龙。

实施上述技术方案，特氟龙是一种涂层，耐高温且摩擦系数极低，将其涂覆在滑槽的内壁上，能够使得滑动块与滑槽之间的摩擦力变小，让滑动块在滑槽内滑动得更为顺畅。

进一步，所述滑块与凹槽的内壁贴合的壁面上设置有在凹槽的内壁上滚动的滚珠。

实施上述技术方案，当凹槽与容纳槽对接后，凹槽与容纳槽的对接处可能会有沟壑，让滑块滑动不太顺畅，而设置的滚珠能够使得滑块在凹槽与容纳槽之间的摩擦滑动变为滚动，从而使得滑块在受到磁力时能够正常地移动。

进一步，所述工具侧模块上开设有与容纳槽连通的螺纹孔，所述螺纹孔的一端开口位于容纳槽的底壁上、另一端开口位于工具侧模块的外壁上，所述推出件包括螺纹插设在螺纹孔内的螺纹杆，所述第一磁铁块上开设有供螺纹杆穿过且与第二磁铁块相抵触的穿孔。

实施上述技术方案，需要将滑块推出容纳槽时，转动螺纹杆，使得螺纹杆在螺纹孔内逐渐往滑块侧延伸，接着螺纹杆会抵着滑块往插槽的开口侧移动；当滑块完全移出容纳槽后，顺势往上提拉机器人侧模块或者往下扯拉工具侧模块，便可以把两者分离，达到将滑块抵出容纳槽较为方便的效果。

进一步，所述螺纹杆位于螺纹孔外的端部设置有转动把手。

实施上述技术方案，转动把手的设置能够方便操作人员拧动螺纹杆。

进一步，所述机器人侧模块上围绕凸块的圆周设置有若干第一螺孔，所述工具侧模块上围绕容纳孔的壁面上设置有若干与第一螺孔相配的第二螺孔，每个所述第一螺孔与第二螺孔之间均穿设有连接螺栓。

实施上述技术方案，在滑块的一段受到磁力卡入容纳槽内后，再将多个连接螺栓螺纹连接在第一螺纹和第二螺孔内，从而使得机器人侧模块和工具侧模块之间固定的效果更好。

进一步，所述机器人侧模块位于凸块一侧的壁面上设置有定位杆，所述定位杆围绕凸块设置有多个，所述工具侧模块上设置有供定位杆插入的定位孔。

实施上述技术方案，定位杆插入定位孔内后，能够使得在水平方向机器人侧模块与工具侧模块连接得更为稳定。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

通过滑块锁紧在容纳槽和凹槽之间，不仅使得拆卸和安装自动工具交换装置较为方便，并且由于两者是通过多个固定块卡在凹槽与容纳槽之间，因此不会存在松动的情况，使得机器人侧模块与工具侧模块不易脱落；在机器人侧模块或是工具侧模块有一者损坏时，将两者拆下即可，不用将两个一起更换，从而达到降低生产成本的效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的用于展示机器人侧模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的用于展示工具侧模块的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的部分剖视图；

图5是图4中的A部放大图。

附图标记：1、机器人侧模块；11、第一螺孔；12、定位杆；2、工具侧模块；21、容纳孔；211、容纳槽；212、第一磁铁块；2121、穿孔；22、螺纹孔；221、螺纹杆；222、转动把手；23、第二螺孔；24、定位孔；3、凸块；31、凹槽；32、滑块；321、第二磁铁块；322、滚珠；33、滑槽；331、滑动块；4、连接螺栓。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型实施例的技术方案进行描述。

如图1所示，一种自动工具交换装置，包括机器人侧模块1和工具侧模块2，结合图2、图3，机器人侧模块1上设置有凸块3，,工具侧模块2上开设有容纳凸块3的容纳孔21，凸块3的侧壁上围绕凸块3的周向开设有多个凹槽31，容纳孔21的侧壁上开设有在凸块3完全插入容纳孔21内时与凹槽31对接且连通的容纳槽211。结合结合图4、图5，容纳槽211的开口大小与凹槽31的开口大小一致，容纳槽211内固定设置有第一磁铁块212，凹槽31内滑动设置有滑块32，滑块32正对第一磁铁块212的端面上设置有第二磁铁块321，第二磁铁块321能与第一磁铁块212相吸附；凸块3上位于凹槽31内侧设置有与凹槽31连通的滑槽33；滑槽33、凹槽31以及容纳槽211的形状均为圆柱体形；滑槽33的直径大于凹槽31的直径，直径即为它们的槽宽，滑槽33内滑动设置有与滑块32同轴连接的滑动块331，滑动块331的大小与滑槽33的大小相配，且滑动块331的长度小于滑槽33的长度，让滑动块331在滑槽33内有滑动的空间。

将凸块3正对容纳孔21并插入，在插入的过程中，滑块32完全处于凹槽31内；当凸块3完全插入容纳孔21内后，凹槽31与容纳槽211对接且连通，此时第一磁铁块212与第二磁铁块321之间的吸附力会带动滑块32往容纳槽211侧移动时，此时滑动块331也会在滑槽33内滑动；由于滑槽33的直径大于凹槽31的直径，因此滑动块331滑动到滑槽33与凹槽31连接的侧壁上时便会被卡住，使得滑动块331会一直处在滑槽33内；在第一磁铁块212与第二磁铁块321吸附之后，滑动块331也不会贴在滑槽33的侧壁上；即滑槽33能够提供充足的滑动空间，让滑动块331不会影响到第一磁铁块212与第二磁铁块321的正常吸附。吸附之后，滑块32便卡在容纳槽211与凹槽31之间，使得机器人侧模块1与工具侧模块2连接成功。

如图4、5所示，滑块32和滑动块331均为中空设置，使得第一磁铁块212在与第二磁铁块321吸附时，受到滑块32和滑动块331的重量的影响较小。且滑槽33的内壁上涂覆有特氟龙，滑块32与凹槽31的内壁贴合的壁面上设置有的滚珠322。涂覆特氟龙以及设置滚珠322均是为了减小滑块32与滑动块331滑动的摩擦力对第一磁铁块212与第二磁铁块321相互吸附时的影响。

如图4、5所示，工具侧模块2上开设有与容纳槽211连通的螺纹孔22，螺纹孔22的一端开口位于容纳槽211的底壁上、另一端开口位于工具侧模块2的外壁上，螺纹孔22内螺纹插设有螺纹杆221，螺纹杆221位于螺纹孔22外的端部设置有转动把手222。第一磁铁块212上开设有供螺纹杆221穿过的穿孔2121，螺纹杆221的端部穿过穿孔2121后能与第二磁铁块321相抵触。

当机器人侧模块1和工具侧模块2中有一个损坏时，转动螺纹杆221，使得螺纹杆221在螺纹孔22内逐渐往滑块32侧延伸，接着螺纹杆221会抵着滑块32往插槽的开口侧移动；当滑块32完全移出容纳槽211后，顺势往上提拉机器人侧模块1或者往下扯拉工具侧模块2，便可以把两者分离，从而将损坏的一个进行更换之后，再将两者重新连接即可。

如图1、2所示，机器人侧模块1上围绕凸块3的圆周设置有若干第一螺孔11，结合图3，工具侧模块2上围绕容纳孔21的壁面上设置有若干与第一螺孔11相配的第二螺孔23，每个第一螺孔11与第二螺孔23之间均穿设有连接螺栓4；在滑块32的一段受到磁力卡入容纳槽211内后，再将多个连接螺栓4螺纹连接在第一螺纹和第二螺孔23内，从而使得机器人侧模块1和工具侧模块2之间固定的效果更好。

如图2所示，机器人侧模块1位于凸块3一侧的壁面上设置有定位杆12，定位杆12围绕凸块3设置有多个，结合图3，工具侧模块2上设置有供定位杆12插入的定位孔24。定位杆12插入定位孔24内后，能够使得在水平方向机器人侧模块1与工具侧模块2连接得更为稳定。

具体工作过程：安装机器人侧模块1与工具侧模块2时，首先将凸块3正对容纳孔21并插入，在插入的过程中，滑块32完全处于凹槽31内；当凸块3完全插入容纳孔21内后，凹槽31与容纳槽211对接且连通，此时第一磁铁块212与第二磁铁块321之间的吸附力会带动滑块32往容纳槽211侧移动；当第一磁铁块212与第二磁铁块321吸附后，滑动块331处在滑槽33内使得滑块32不会完全脱离凹槽31，此时滑块32一段处在容纳槽211内、一段处在凹槽31内，从而将凸块3卡在容纳孔21内；当机器人侧模块1和工具侧模块2中有一个损坏时，此时拧动转动把手222使得螺纹杆221将第二磁铁块321推着脱离第一磁铁块212，使得滑块32被推出容纳槽211，让第一磁铁块212与第二磁铁块321不再吸附即可将两者分离。

Claims (8)

1.一种自动工具交换装置，包括机器人侧模块(1)和工具侧模块(2)，其特征在于，所述机器人侧模块(1)上设置有凸块(3)，所述工具侧模块(2)上开设有容纳凸块(3)的容纳孔(21)，所述凸块(3)的侧壁上围绕凸块(3)的周向开设有多个凹槽(31)，所述容纳孔(21)的侧壁上开设有在凸块(3)完全插入容纳孔(21)内时与凹槽(31)对接且连通的容纳槽(211)，所述容纳槽(211)内固定设置有第一磁铁块(212)，所述凹槽(31)内滑动设置有滑块(32)，所述滑块(32)正对第一磁铁块(212)的端面上设置有与第一磁铁块(212)相吸附的第二磁铁块(321)，所述凹槽(31)内设置有阻止滑块(32)完全滑出凹槽(31)的防脱件，所述工具侧模块(2)上设置有在第一磁铁块(212)与第二磁铁块(321)吸附后将滑块(32)推出容纳槽(211)的推出件。

2.根据权利要求1所述的一种自动工具交换装置，其特征在于，所述凸块(3)上位于凹槽(31)内侧设置有与凹槽(31)连通的滑槽(33)，所述滑槽(33)的槽宽大于凹槽(31)的槽宽，所述防脱件包括与滑块(32)同轴连接的滑动块(331)，所述滑动块(331)的大小与滑槽(33)相配，所述滑动块(331)的长度小于滑槽(33)的长度。

3.根据权利要求2所述的一种自动工具交换装置，其特征在于，所述滑槽(33)的内壁上涂覆有特氟龙。

4.根据权利要求2所述的一种自动工具交换装置，其特征在于，所述滑块(32)与凹槽(31)的内壁贴合的壁面上设置有在凹槽(31)的内壁上滚动的滚珠(322)。

5.根据权利要求1所述的一种自动工具交换装置，其特征在于，所述工具侧模块(2)上开设有与容纳槽(211)连通的螺纹孔(22)，所述螺纹孔(22)的一端开口位于容纳槽(211)的底壁上、另一端开口位于工具侧模块(2)的外壁上，所述推出件包括螺纹插设在螺纹孔(22)内的螺纹杆(221)，所述第一磁铁块(212)上开设有供螺纹杆(221)穿过且与第二磁铁块(321)相抵触的穿孔(2121)。

6.根据权利要求5所述的一种自动工具交换装置，其特征在于，所述螺纹杆(221)位于螺纹孔(22)外的端部设置有转动把手(222)。

7.根据权利要求1所述的一种自动工具交换装置，其特征在于，所述机器人侧模块(1)上围绕凸块(3)的圆周设置有若干第一螺孔(11)，所述工具侧模块(2)上围绕容纳孔(21)的壁面上设置有若干与第一螺孔(11)相配的第二螺孔(23)，每个所述第一螺孔(11)与第二螺孔(23)之间均穿设有连接螺栓(4)。

8.根据权利要求1所述的一种自动工具交换装置，其特征在于，所述机器人侧模块(1)位于凸块(3)一侧的壁面上设置有定位杆(12)，所述定位杆(12)围绕凸块(3)设置有多个，所述工具侧模块(2)上设置有供定位杆(12)插入的定位孔(24)。