CN213106918U - 工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件，工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件包括连接盘、流体模块，公端模块包括公端模块壳和流体公接头，母端模块包括母端模块壳和流体母接头；流体公接头的公接头外壳上设有与公端模块壳螺纹连接的公接头外螺纹，流体母接头的母接头外壳上设有与母端模块壳螺纹连接的母接头外螺纹。流体公接头或者流体母接头需要更换时，可以将需要换的接头整体拧下来即可，通过流体接头代替流体组件，提高了维修的效率，解决了目前的工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件的流体组件更换效率较低的技术问题。

Description

工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件

技术领域

本实用新型涉及工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件。

背景技术

工业机器人手臂末端通常需要搭载多个执行器，不同的执行器需要不同的工作条件，比如气源供给、电能供给等，为了便于执行器的更换，机器人手臂上通常设置有快换装置，以提高机器人执行器的更换效率。

授权公告号CN203726502U、授权公告日为2014.07.23的中国专利公开的一种机器人末端自动快换装置，包括公端和母端，公端壳体内设置有活塞，活塞将公端壳体内腔体分为第一驱动气腔和第二驱动气腔，通过向两个驱动腔内充气驱动活塞动作，活塞带动滑动块动作，使滑动块顶推公端壳体上的滚珠，通过滚珠和母线的环槽配合实现公端与目前的锁止。其中公端相当于机器人侧连接盘，母端相当于执行器侧连接盘，公端壳体和母端壳体上还设置有公端气路模块和母端气路模块，通过公端气路模块和母端气路模块向执行器供气。当然，针对不同的执行器，快换装置上的模块可以进行调整，比如，执行器需要液体冷却时，快换装置上可以设置公端液体模块和母端液体模块提供冷却液。

无论是液体模块还是气体模块，目前的快换装置上的流体模块普遍采用在组件的形式直接组装在模块壳内，流体组件损坏后，需要将整个组件拆出来进行更换，存在更换效率较低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件，用于解决目前的工业机器人执行器快速切换的连接盘流体模块上的流体组件更换效率较低的技术问题。

本实用新型的工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件采用如下技术方案：

工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件包括成对的流体模块，成对的流体模块包括公端模块和与公端模块对插的母端模块，公端模块和母端模块一个用于可拆固定在机器人侧连接盘上，另一个用于可拆固定在执行器侧连接盘上；

公端模块包括公端模块壳和流体公接头，母端模块包括母端模块壳和流体母接头；

流体公接头包括公接头外壳和公接头阀芯，公接头外壳上设有与公端模块壳螺纹连接的公接头外螺纹，流体公接头通过公接头外螺纹固定在公端模块壳上；

流体母接头包括母接头外壳和母接头阀芯，母接头外壳上设有与母端模块壳螺纹连接的母接头外螺纹，流体母接头通过母接头外螺纹固定在母端模块壳上。

本实用新型的有益效果：本实用新型的流体公接头通过公接头外螺纹固定在公端模块壳上，流体母接头通过母接头外螺纹固定在母端模块壳上，流体公接头或者流体母接头需要更换时，可以将需要换的接头整体拧下来即可，通过流体接头代替流体组件，提高了维修的效率，解决了目前的工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件的流体组件更换效率较低的技术问题。

为了方便接头的拆卸，所述母接头外壳和公接头外壳相对的端面上均设有至少两个旋拧工具插孔，旋拧工具插孔供旋拧工具插入用于拆装母接头或者公接头。通过旋拧工具插孔便于对接头进行旋拧操作。

进一步的，所述流体公接头和流体母接头均为液体接头，母端模块和公端模块中至少一个设有排液槽，排液槽设置在公端模块与母端模块相对的一侧，排液槽用于将公端模块与母端模块之间的液体排出。排液槽能够将溢流的液体尽快排出，避免连接盘受到影响。

对排液槽进一步优化，公端模块上的流体公接头设置至少两个，流体公接头与流体母接头一一对应，两流体公接头之间设置有所述排液槽，两流体母接头之间设置有所述排液槽。公端模块和母端模块均设置排液槽，排液效果较好。

为了减轻装置的重量，所述流体模块用于朝向对应连接盘的一侧设有减重槽。

对接头的形式进一步优化，所述公接头外壳包括用于插入母接头外壳内的插入段和固定在公头模块壳内的安装段，所述插入段有公接头阀口，公接头阀芯密封公接头阀口，公接头外壳内有对公接头阀芯施加朝向公接头阀口方向弹力的公接头弹簧；所述母接头外壳有供公接头外壳插入的母接头阀口，母接头阀芯包括密封母接头阀口的活动套和活动阀杆，活动套密封套装在活动阀杆外围并与母接头外壳密封，活动套用于与插入段顶压配合，母接头外壳内设有对活动套施加朝向母接头阀口方向弹力的活动套弹簧和对活动阀芯施加朝向母接头阀口方向弹力的阀杆弹簧，流体公接头与流体母接头对插后，插入段顶压活动套并插入母接头外壳内，公接头阀芯与活动阀杆相互顶压，活动阀杆相对母接头外壳的移动的位移小于活动套相对于母接头外壳的移动位移，以使母接头外壳的内腔与公接头外壳的内腔连通；母接头外壳在活动套活动的方向上远离母接头阀口的一端设有供活动阀杆伸出的流体入口，活动阀杆上设有密封流体入口的阀杆密封段，活动阀杆在公接头阀芯顶推作用下相对于母接头外壳移动后打开流体入口。通过阀杆密封段实现母接头的两级密封，提高流体母接头的密封性。

对流体模块与连接盘的连接方式进行优化，所述流体模块上设有用于固定在所对应连接盘上的连接耳，连接耳结构简单，便于安装。

进一步的，所述连接耳上设有供固定螺栓穿过的沉头孔和供定位销插入的连接耳销孔，流体模块通过定位销与对应的连接盘定位，通过固定螺栓固定在连接盘上。通过定位销提高连接盘与流体模块的相对位置精度。

附图说明

图1是本实用新型工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件具体实施例1中两个连接盘分开状态的部分剖视图；

图2是本实用新型工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件具体实施例1中机器人侧连接盘的结构示意图；

图3是本实用新型工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件具体实施例1中母端模块的结构示意图；

图4是本实用新型工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件具体实施例1中母端模块的剖视图；

图5是本实用新型工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件具体实施例1中流体母接头的剖视图；

图6是本实用新型工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件具体实施例1中公端模块的结构示意图；

图7是本实用新型工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件具体实施例1中流体公接头的剖视图；

图中：1-机器人侧连接盘；11-第一台阶面；12-第二台阶面；121-第一段；122-第二段；123-中间段；13-机器人侧连接盘螺纹孔；14-机器人侧连接盘销孔；2-执行器侧连接盘；3-公端模块；31-公端模块连接耳；32-公端模块壳；321-出液通道，322-出液接口；323-公端排液槽；33-流体公接头；331-公接头外壳；3311-插入段；3312-安装段；332-公接头阀芯；333-旋拧工具插孔；4-母端模块；41-母端模块连接耳；42-沉头孔；43-母端模块连接耳销孔；44-母端模块壳；441-进液通道；442-进液接口；443-母端排液槽；444-减重槽；45-流体母接头；451-母接头外壳；452-母接头阀芯；453-旋拧工具插孔；454-活动套；455-活动阀杆；4551-阀杆密封段；4552-阀杆套。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件的具体实施例1：

如图1所示，本实用新型工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件包括成对的流体模块，工业机器人执行器快速切换的连接盘成对设置，包括机器人侧连接盘1和执行器侧连接盘2，机器人侧连接盘1用于可拆固定在机器人手臂的末端，执行器侧连接盘2用于可拆固定在执行器上。两个连接盘还连接有流体模块、供电模块、信号模块等。本实用新型对快换装置的主要改进在于流体模块的结构。

成对的流体模块包括公端模块3和母端模块4，公端模块3可拆固定在执行器侧连接盘2上，母端模块4可拆固定在机器人侧连接盘1上。公端模块3与母端模块4在执行器侧连接盘2和机器人侧连接盘1连接的同时对插。流体模块与对应的连接盘在垂直于成对流体模块的插接方向布置。

以母端模块为例说明流体模块与对应连接盘的固定方式，公端模块与执行器侧连接盘的连接方式相同，不再展开说明。

如图2至图5所示，母端模块4上设有用于固定在所对应机器人侧连接盘1上的母端模块连接耳41，母端模块连接耳41固定在机器人侧连接盘1朝向执行器侧连接盘2的一侧，即固定在成对的连接盘相对的一侧。

机器人侧连接盘1上设有与母端模块连接耳41适配的固定台阶，固定台阶包括第一台阶面11和第二台阶面12，第一台阶面11的法向为母端模块4的插接方向，第二台阶面12与第一台阶面11垂直，且第二台阶面12为中部朝向机器人侧连接盘1中心内凹的曲面，第二台阶面12的凹口背向机器人侧连接盘1中心，并且第二台阶面12的凹口为扩口。这样使得第一台阶面11有足够大的面积与母端模块连接耳41固定。本实施例中，第一台阶面11和第二台阶面12均为对称结构，第一台阶面11的对称平面与第二台阶面12的对称平面重合，母端模块的对称平面与第一台阶面的对称平面重合。

本实施例中母端模块连接耳41上设有供固定螺栓穿过的沉头孔42和供定位销插入的母端模块连接耳销孔43，沉头孔42和母端模块连接耳销孔43均设置两个。与母端模块连接耳41对应的机器人侧连接盘1设有与固定螺栓螺纹配合的机器人侧连接盘螺纹孔13和供定位销插入的机器人侧连接盘销孔14，机器人侧连接盘螺纹孔13与沉头孔42一一对应，机器人侧连接盘销孔14与母端模块连接耳销孔43一一对应。

第二台阶面12包括第一段121、第二段122和连接第一段121与第二段122的中间段123，第一段121、第二段122、中间段123的布置方向与母端模块4的插接方向垂直。本实施例中，由于机器人侧连接盘1上安装空间的需要，中间段123的中部向远离机器人侧连接盘1中心外凸，中间段123为长条圆弧形面，在第一台阶面11法向上的投影为圆弧线段。机器人侧连接盘螺纹孔13和机器人侧连接盘销孔14均靠近中间段123的两端设置，即设置在中间段123与第一段121、第二段122的连接处。

第一段121和第二段122均为平面，并且两个段在其对称平面法向上的间距在远离机器人侧连接盘1的方向上逐渐增大以形成扩口。本实用新型中法向即指垂直于平面的直线的延伸方向。

如图6和图7所示，公端模块3上设有公端模块连接耳31，公端模块连接耳的结构与母端模块连接耳的结构相同，执行器侧连接盘上设置有固定台阶，执行器侧连接盘上固定台阶的结构与机器人侧连接盘上的固定台阶结构相同，详细不再展开说明。公端模块的对称平面浓郁母端模块的对称平面重合。

公端模块3包括公端模块壳32和流体公接头33，公端模块连接耳31与公端模块壳32一体设置。流体公接头33包括公接头外壳331和公接头阀芯332，公接头外壳331上设有与公端模块壳32螺纹连接的公接头外螺纹，流体公接头33通过公接头外螺纹固定在公端模块3上。为了便于安装，公接头外壳331用于与母接头外壳相对的端面上设有四个旋拧工具插孔333，旋拧工具插孔333供旋拧工具插入用于拆装公接头外壳331。

公接头外壳331包括用于插入母接头外壳内的插入段3311和处于公端模块壳32内的安装段3312，插入段3311的端部有公接头阀口，公接头阀芯332密封公接头阀口。公接头外壳331的旋拧工具插孔333设置在安装段的端面上。

公接头阀芯332能够在公接头外壳331内活动，公接头外壳331内有对公接头阀芯332施加弹力使公接头阀芯332对公接头阀口保持密封的公接头弹簧（图中未示出），公接头弹簧两端分别顶在公接头阀芯和公接头外壳上。公端模块壳32上设有与公接头外壳331的内腔连通的出液通道321。出液通道321远离机器人侧连接盘1中心的一端为用于与出液管路连接的出液接口322，出液接口322设置在公端模块壳32背向机器人侧连接盘1一侧。

如图3至图5所示，母端模块4包括母端模块壳44和流体母接头45，母端模块连接耳41与母端模块壳44一体设置，流体母接头45包括母接头外壳451和母接头阀芯452，母接头外壳451上设有与母端模块壳44螺纹连接的母接头外螺纹，流体母接头45通过母接头外螺纹固定在母端模块壳4上。为了便于安装，母接头外壳451用于与公接头外壳331相对的端面上设有两个旋拧工具插孔453，旋拧工具插孔453供旋拧工具插入用于拆装母接头外壳451。母端模块壳44内设有与母接头外壳451的内腔相通的进液通道441，进液通道441远离机器人侧连接盘1中心的一端为用于与供液管路连接的进液接口442，进液接口442设置在母端模块壳44背向机器人侧连接盘1一侧。

母接头外壳451有供公接头外壳331插入的母接头阀口，母接头阀芯包括密封母接头阀口的活动套454和活动阀杆455，活动套454密封套装在活动阀杆455外围并与母接头外壳451密封，活动套454用于与插入段3311顶压配合，母接头外壳451内设有对活动套454施加朝向母接头阀口方向弹力的活动套弹簧，活动套弹簧设置在活动套与母接头外壳之间，使活动套454保持密封母接头阀口。

母接头外壳451内还设有对活动阀杆455施加朝向母接头阀口方向弹力的阀杆弹簧，阀杆弹簧设置在活动阀杆与母接头外壳451之间，使活动阀杆455与活动套454配合密封母接头阀口，流体公接头33与流体母接头45对插后，插入段3311顶压活动套454并插入母接头外壳451内，公接头阀芯332与活动阀杆455相互顶压，活动阀杆455相对母接头外壳451的移动的位移小于活动套454相对于母接头外壳451的移动位移，母接头阀口和公接头阀口打开，以使母接头外壳451的内腔与公接头外壳331的内腔连通。

母接头外壳451远离母接头阀口的一端设有供活动阀杆455伸出的流体入口，流体入口与进液通道441连通，活动阀杆455上设有密封流体入口的阀杆密封段4551，阀杆密封段4551处于流体入口的外侧，活动阀杆455在公接头阀芯332顶推作用下相对于母接头外壳451移动后打开流体入口。

由于流体母接头45始终带压，流体母接头45上的阀杆密封段4551以及活动套454可以实现对流体母接头45的两级密封，能够降低故障率。

其他实施例中，流体公接头和流体母接头并不限于上述提供的形式，现有技术中常用的流体接头也可以应用在本实用新型的母端模块上，只需要在接头的外壳上加工外螺纹即可。

阀杆密封段4551设置有锥形密封面，流体入口为锥形扩口。活动阀杆455处于母接头阀口处的一端为阀口端，另一端为入口伸出端，活动阀杆455的入口伸出端用于与母端模块壳44挡止配合限制活动阀杆455的位置，为了避免活动阀杆455影响流体通过流体入口，本实施例中入口伸出端设置有阀杆套4552，阀杆套4552沿活动阀杆455轴向延伸，阀杆套4552的侧壁上设有多个过流孔，降低流体通过的阻力。本实施例中，活动阀杆为分体式结构，包括杆体和阀杆套，阀杆密封段设置在阀杆套上。

本实施例中流体公接头33和流体母接头45均为液体接头，为了避免母端模块4中溢流的液体流入机器人侧连接盘1内，母端模块壳44和公端模块壳32相对的两侧中分别设有母端排液槽443和公端排液槽323，母端排液槽443和公端排液槽323用于将公端模块3与母端模块4之间溢流的液体排出。流体模块设置四对，其中相邻两公端模块3之间设置有公端排液槽323，两母端模块4之间也设置有母端排液槽443。

为了减轻装置的重量，本实施例中，母端模块4朝向对应机器人侧连接盘1的一侧设有减重槽444。公端模块3朝向对应执行器侧连接盘2的一侧也设有减重槽。

本实用新型的工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件在组装时，将流体公接头33和流体母接头45分别安装至公端模块3和母端模块4上，将定位销插装至连接盘上的连接盘销孔内，将公端模块3和母端模块4先定位在连接盘1上，然后通过固定螺栓将公端模块3和母端模块4紧固，完成连接盘1的组装。

本实用新型的流体模块在使用时，机器人侧连接盘1固定在机器人手臂末端，机器人侧连接盘1在机器人带动下与执行器侧连接盘连接，同时流体模块对完成对插，机器人手臂可以带动执行器执行设定的动作。其中机器人侧连接盘1与执行器侧连接盘的连接结构为现有技术，不再详细介绍。

其他实施例中，流体公接头的外壳上设置扳拧段，通过扳手扳拧公接头外壳安装流体公接头，母接头外壳上也设置扳拧段，为了使母接头外壳不外露，母端模块壳上设置有凹槽，扳拧段在流体母接头安装后处于凹槽内。

其他实施例中，流体公接头和流体母接头为气体接头。

其他实施例中，仅在执行器侧连接盘的流体模块上设置排液槽。

其他实施例中，流体模块朝向对应连接盘的一侧面为平面。

其他实施例中，流体母接头设置在执行器侧连接盘上，流体公接头设置在机器人侧连接盘上。

其他实施例中，流体模块可以直接固定在连接盘的侧面，此时不需要设置连接耳。

其他实施例中，固定台阶设置在成对的连接盘相背的一侧。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件，包括成对的流体模块，成对的流体模块包括公端模块和与公端模块对插的母端模块，公端模块和母端模块一个用于可拆固定在机器人侧连接盘上，另一个用于可拆固定在执行器侧连接盘上；

其特征在于，

公端模块包括公端模块壳和流体公接头，母端模块包括母端模块壳和流体母接头；

流体公接头包括公接头外壳和公接头阀芯，公接头外壳上设有与公端模块壳螺纹连接的公接头外螺纹，流体公接头通过公接头外螺纹固定在公端模块壳上；

流体母接头包括母接头外壳和母接头阀芯，母接头外壳上设有与母端模块壳螺纹连接的母接头外螺纹，流体母接头通过母接头外螺纹固定在母端模块壳上。

2.根据权利要求1所述的工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件，其特征在于，所述母接头外壳和公接头外壳相对的端面上均设有至少两个旋拧工具插孔，旋拧工具插孔供旋拧工具插入用于拆装母接头或者公接头。

3.根据权利要求1或2所述的工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件，其特征在于，所述流体公接头和流体母接头均为液体接头，母端模块和公端模块中至少一个设有排液槽，排液槽设置在公端模块与母端模块相对的一侧，排液槽用于将公端模块与母端模块之间的液体排出。

4.根据权利要求3所述的工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件，其特征在于，公端模块上的流体公接头设置至少两个，流体公接头与流体母接头一一对应，两流体公接头之间设置有所述排液槽，两流体母接头之间设置有所述排液槽。

5.根据权利要求1或2所述的工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件，其特征在于，所述流体模块用于朝向对应连接盘的一侧设有减重槽。

6.根据权利要求1或2所述的工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件，其特征在于，所述公接头外壳包括用于插入母接头外壳内的插入段和固定在公头模块壳内的安装段，所述插入段有公接头阀口，公接头阀芯密封公接头阀口，公接头外壳内有对公接头阀芯施加朝向公接头阀口方向弹力的公接头弹簧；

所述母接头外壳有供公接头外壳插入的母接头阀口，母接头阀芯包括密封母接头阀口的活动套和活动阀杆，活动套密封套装在活动阀杆外围并与母接头外壳密封，活动套用于与插入段顶压配合，母接头外壳内设有对活动套施加朝向母接头阀口方向弹力的活动套弹簧和对活动阀芯施加朝向母接头阀口方向弹力的阀杆弹簧，流体公接头与流体母接头对插后，插入段顶压活动套并插入母接头外壳内，公接头阀芯与活动阀杆相互顶压，活动阀杆相对母接头外壳的移动的位移小于活动套相对于母接头外壳的移动位移，以使母接头外壳的内腔与公接头外壳的内腔连通；

母接头外壳在活动套活动的方向上远离母接头阀口的一端设有供活动阀杆伸出的流体入口，活动阀杆上设有密封流体入口的阀杆密封段，活动阀杆在公接头阀芯顶推作用下相对于母接头外壳移动后打开流体入口。

7.根据权利要求1或2所述的工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件，其特征在于，所述流体模块上设有用于固定在所对应连接盘上的连接耳。

8.根据权利要求7所述的工业机器人执行器快速切换连接盘用流体模块组件，其特征在于，所述连接耳上设有供固定螺栓穿过的沉头孔和供定位销插入的连接耳销孔，流体模块通过定位销与对应的连接盘定位，通过固定螺栓固定在连接盘上。

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