CN214213625U - 一种快拆快装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种快拆快装装置，包括用于相互对接的第一对接件和组合座，组合座包括套件、第二对接件、弹性件和限位体。第一对接件包括连接柱和第一法兰部；第二对接件包括连接筒和第二法兰部，连接筒的端部具有阻挡部。套件包括套置在连接筒外部的第一内径部以及第二内径部，第一内径部的靠外一端具有扩径部；连接柱的外周面具有凹陷部，连接筒的筒壁具有通孔，限位体嵌在所述通孔中。在所述套件被朝着第二法兰部施压的情况下，所述套件沿第二对接件轴向移动到第一位置，所述限位体位于所述通孔和扩径部之间且具有沿径向向外的移位空间，使得所述连接柱能够插入到所述连接筒中。该装置可快速实现机械硬件结构的连接，并具有较强的承载能力。

Description

一种快拆快装装置

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种快拆快装装置。

背景技术

在机器人、机械加工制造等领域，大多数的硬件连接结构会采用螺栓；例如，在工业加工机器人方面，一般会采用加工机器人的机械臂通过螺栓安装在基座上，在需要更换机器人或夹具时，需要拆卸或安装的螺栓较多。如机械臂或夹具较重，还需要一个人扶持机械臂或夹具保证其位于预定的位置上，还需要另一个人手动紧固螺栓，拆卸和组装过程均是如此，费时费力。

另外，经过多次连接和定位，整个机械臂或夹具的重复性精度会变差，影响后期的加工精度。

此外，机械臂或夹具上需要进行线路连接，以实现电力、传感器和控制信号等的传输，这些线路有些会安装在机械臂内，如何同时实现硬件结构和线路的连接也是亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型实施例提供了一种快拆快装装置，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

本实用新型的技术方案如下：

所述快拆快装装置包括硬件连接机构，所述硬件连接机构包括用于相互对接的第一对接件和组合座，所述组合座包括套件、第二对接件、弹性件和限位体；

所述第一对接件包括连接柱和第一法兰部；

所述第二对接件包括连接筒和第二法兰部，所述连接筒的远离所述第二法兰部的端部具有阻挡部；

所述套件套置在第二对接件的外周并能够沿第二对接件轴向移动，所述套件包括套置在连接筒外部的第一内径部以及部分套置在第二法兰部外部的第二内径部，所述第一内径部的靠近阻挡部的一端具有扩径部；

所述连接柱的外周面具有凹陷部，所述连接筒的筒壁具有通孔，所述限位体嵌在所述通孔中；

所述弹性件置于套件和第二对接件之间，用于在套件和第二对接件之间产生相互排斥的力；

在所述套件被朝着第二法兰部施压的情况下，所述套件沿第二对接件轴向移动到第一位置，所述限位体位于所述通孔和扩径部之间且具有沿径向向外的移位空间，使得所述连接柱能够插入到所述连接筒中；

在所述套件不被施压的情况下，所述套件移动到第二位置且被所述阻挡部阻挡，使得所述限位体能够与所述第一内径部接触且部分嵌入到所述凹陷部中。

在一些实施例中，所述第一对接件的连接柱为中空结构，所述第一对接件的连接柱与所述第二对接件的连接筒的长度相同。

在一些实施例中，所述快拆快装装置包括线路连接机构，所述线路连接机构包括：安装在所述连接柱的远离第一法兰部的一端部的第一固定板；安装在所述第一固定板上的至少一对贯穿所述第一固定板的第一弹性导电件；安装在所述连接筒的一端的第二固定板；安装在所述第二固定板上的至少一对贯穿所述第二固定板的第二弹性导电件；所述第一弹性导电件和第二弹性导电件的位置对应，在所述限位体与所述第一内径部接触且部分嵌入到所述凹陷部的状态下，所述第一弹性导电件和所述第二弹性导电件相接触。

在一些实施例中，所述第一固定板和第二固定板上分别具有供所述第一弹性导电件和第二弹性导电件安装的沉孔，所述第一弹性导电件和第二弹性导电件均包括触点结构，所述触点结构通过弹簧安装在沉孔内。

在一些实施例中，所述限位体为球体结构。

在一些实施例中，所述第一对接件的连接柱包括紧邻第一法兰部的第一轴段和外径比第一轴段小的第二轴段，所述凹陷部布置在第二轴段的外周面上；所述第二对接件的连接筒包括紧邻第二法兰部的第一孔段和内径比第一孔段大的第二孔段；所述通孔布置在第一孔段的周壁上。

在一些实施例中，所述第一对接件的凹陷部小于所述限位体的半球结构，所述第二对接件的通孔的最大截面小于所述限位体的最大圆形截面，所述通孔的孔壁包括部分的球面。

在一些实施例中，所述第一对接件的凹陷部、所述第二对接件的通孔和所述限位体在周向上设有两组，每组内的数量不相同。

在一些实施例中，一组的所述第一对接件的凹陷部、所述第二对接件的通孔和所述限位体设有三个，另一组设有五个。

在一些实施例中，所述第一对接件的第一法兰部和第二对接件的第二法兰部上设有多个周向分布的连接孔。

在一些实施例中，所述第一对接件的连接柱的端部具有外倒角。

在一些实施例中，所述阻挡部为置于所述第一连接柱端部外周的凸圈。

在一些实施例中，所述快拆快装装置包括线路连接机构，所述线路连接机构包括：安装在所述连接柱的远离第一法兰部的一端部的第一固定板；安装在所述连接筒的一端的第二固定板；安装在第一固定板上的第一探针件；安装在或第二固定板上的第二探针件或线路板。其中，所述第二探针件用于与第一探针件连接或所述线路板具有用于与第一探针件连接的接触点；其中，第一探针件和第二探针件或线路板的接触点分别用于传递电信号和/或网络线号。

根据本实用新型实施例的快拆快装装置，可获得的有益效果至少包括：

根据本实用新型实施例的快拆快装装置，可快速实现机械硬件结构的连接，具有较强的承载能力，并能保证较好的同心度和位置度。

本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本实用新型一实施例中的快拆快装装置未连接的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例中的快拆快装装置未连接的剖面结构示意图。

图3为本实用新型一实施例中的快拆快装装置未连接的剖面结构示意图。

图4为本实用新型一实施例中的快拆快装装置连接后的立体结构示意图。

图5为本实用新型一实施例中的快拆快装装置连接后的剖面结构示意图。

图6为本实用新型一实施例中的第一对接件的结构示意图。

图7为本实用新型一实施例中的组合座的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

本实用新型提供了一种快拆快装装置，以快速实现机械硬件结构和线路的连接，并能保证较为精准的位置度和同心度。

如图1至图7所示，本实用新型实施例的快拆快装装置包括硬件连接机构，其主要用于实现硬件结构的连接，以传递较大的力或力矩，并能保证连接强度和稳定的连接关系。硬件连接机构包括用于相互对接的第一对接件1和组合座，所述组合座包括套件3、第二对接件2、弹性件4和限位体5。

如图1至图3所示，第一对接件1包括连接柱120和第一法兰部110。第一法兰部110上设有多个连接孔111，用于实现和其他结构的连接，如基座、平台等。连接柱120用于与第二对接件2的连接；连接柱120的外周面上设有至少一个凹陷部121，优选为部分的球体形状，进一步优选为小于半球体的球体结构。第一对接件1的连接柱120在仅起到硬件连接的功能时可为实心或空心结构，在内部需要布线或减小重量时，可为空心结构。

连接筒2和套件3被预先组装成组合座，并内置有弹性件4和限位体5，连接筒2的轴端并采用阻挡部6进行限位，防止第二对接件2的连接筒从套件3内脱开。

在一些实施例中，如图1和图3所示，第二对接件2包括第二法兰部210和中空的连接筒220，连接筒220的内径与连接柱120的外径基本尺寸相同，同于套接连接柱120；第二法兰部210上设有多个连接孔211，用于实现和其他结构的连接，如机械臂等。连接筒220的直径小于第二法兰部210的直径。连接筒220上设有多个通孔221。

在一些实施例中，如图1和图3所示，套件3套置在第二对接件2的外周并能够沿第二对接件轴向移动，其包括第一内径部310、第二内径部320，第一内径部310的内径小于第二内径部320的内径，所述第一内径部310、第二内径部320之间具有用于过渡的变径部330。第一内径部310套置在连接筒220的外部，第二内径部320部分套置在第二法兰部210的外部。第一内径部310的靠外一端具有扩径部311，扩径部311内径比第一内径部310的内径大，主要用于阻挡部6的阻靠和给限位体5的回缩提供空间。

在一些实施例中，弹性件4置于套件3和第二对接件2之间，用于在套件3和第二对接件2之间产生相互排斥的力。可选地，如图2和图3所示，弹性件4安装在套件3的第一内径部310内，其两端被预施压力安装在第二对接件2的第二法兰部210的端面和套件3的变径部330之间。但不限于此，弹性件4也可布置在套件3和第二对接件2的外侧，能保证提供套件3朝向第二对接件2的连接筒的推力即可。

第一对接件1的连接柱120的外侧具有至少一个凹陷部121，所述第二对接件2的连接筒220具有至少一个通孔221，限位体5嵌在套件3的(第一内径部310)内侧和第二对接件2的连接筒220之间的通孔221位置，所述限位体5、通孔221和凹陷部121的数量相同，且位置对应。但不限于此，其数量可灵活布置，也可不相等，只要保证限位体5起到限位销的作用即可。

阻挡部6固定布置在第二对接件2的连接筒220靠近端部的位置，阻挡部6用于第二对接件2的防脱，套件3的第二内径部320的端部具有扩径部311，扩径部311的内径比第二内径部320的孔径略大，用于卡紧阻挡部6，也使得限位体5具有回位的空间。扩径部311可为斜面结构、两段不同斜度的倒角结构、不同直径和角度的圆角结构或以上的组合结构。

连接筒220的靠近端部的外周开有环形槽222，以便于连接阻挡部6，阻挡部6可为置于第一连接柱端部外周的至少部分环形的挡圈(凸圈)，可在第二对接件2插入套件3后焊接或卡紧固定，但不限于此，阻挡部6也可为多个间隔开的凸起结构。

组合座具有一定的伸缩功能，如图5所示，在外界未施加压力(套件3不被施压)的状态下，弹性件4对第二对接件2和套件3施加弹力，使得第二对接件2和套件3具有相对远离的趋势，套件3的扩径部311被推至第二对接件2的阻挡部6位置。套件3移动到第二位置且被阻挡部6阻挡，使得限位体5能够与第一内径部310接触且部分嵌入到凹陷部121中。

如图2和图3所述，在外界施加压力(套件3被朝着第二法兰部210施压)的状态下，弹性件4压缩，第二对接件2和套件3相对运动，第二对接件2的连接筒220伸出套件3，限位体5跟随连接筒220移动至套件3的扩径部311，限位体5可稍微向外移动，以闪开空间供第一对接件1的连接柱110进入第二对接件2的连接筒220内；套件3沿第二对接件2轴向移动到第一位置并且被第二法兰部210和弹性件4阻挡，限位体5位于通孔221和扩径部311之间且具有沿径向向外的移位空间，使得连接柱120能够插入到连接筒220中。

随后，撤去外界压力，在弹性件4的回位下，套件3向第二对接件2的连接筒220端部方向移动，限位体5别压至连接筒220的通孔221和连接柱110的凹陷部111内，即可实现第一对接件1和第二对接件2的连接。

根据本实用新型实施例的快拆快装装置，可快速实现机械硬件结构的连接，并能实现较好的稳定连接效果，具有较强的承载能力，并能保证较好的同心度和位置度。

在一些实施例中，第一对接件1的连接柱120为中空结构，第一对接件1的连接柱120与第二对接件2的连接筒220的长度相同，以使得第一对接件1和第二对接件2连接的状态下，第二对接件2的连接筒220可抵在第一对接件1的第一法兰部110，以承受主要的承重。

在一些实施例中，第一对接件1的连接柱120的端部具有外倒角，以使得便于推动限位体5的径向移动和第一对接件的对接。

在其他实施例中，如图4和图5所示，快拆快装装置还包括线路连接机构，所述线路连接机构可为供电线路，也可为信号线路，其包括固定板7、弹性导电件8、弹簧9和紧固件10。

具体地，固定板7可通过螺钉安装在第一对接件1和第二对接件2上，其包括第一固定板和第二固定板；弹性导电件8包括第一弹性导电件和第二弹性导电件。第一固定板安装在第一对接件1的连接柱的靠外一端，如下沉圆台122(如图2所示)。第一弹性导电件在第一固定板上布置至少一对；第二固定板安装在第二对接件2的内孔位置，例如连接筒220的靠内一端；第二弹性导电件在第二固定板上布置至少一对；第一弹性导电件和第二弹性导电件的位置对应，并具有朝向对方的触点结构。固定板7可设有多对弹性导电件，以同时连接多个供电或信号线路。

在上述实施例中，弹性导电件8包括一对导电结构，以构成回路，每个导电结构可以包括两个导电柱，也可以为一个导电柱结合一个接点(例如PCB板上的节点)。线路连接机构可连接导电线路、传输电信号的控制线路和传输网络信号的网络线路等，线路连接机构也可以同时集成导电、电信号和网络信号等功能于一体，即同时布置导电线路、控制线路和网络线路，各线路的数量也可适应调整。

导电结构不仅可采用导电柱的结构，也可采用探针形式的结构。探针具有一定的行程，探针包括针杆、针管和弹簧等。针杆部分安装在针管内，并且通过针管内部的弹簧具有一定的伸缩行程。

例如，电能传输和网络传输都可采用这种探针结构形式，其中一个对接件的中孔内腔安装第一探针件，另一个对接件的中孔内腔安装有第二探针件或线路板，线路板上具有对接该第一探针件的接触点。第一探针件和第二探针件或线路板也可通过第一固定板、第二固定板固定。其中，电能传输采用两个探针，网络传输采用四个探针，线路板上具有与之对应的接触点。

在该实施例中，弹性导电件8为金属材料，以传递电信号，弹性导电件8可采用螺栓头结构作为触点结构，固定板7的中部设有沉孔，弹性导电件8的螺栓头结构位置采用弹簧9安装。未安装状态下，弹性导电件8的螺栓头结构凸出固定板7的端面，弹簧9可避免两个弹性导电件8虚接。弹性导电件8的尾部可采用一个或两个紧固件10与电线连接。紧固件10可采用螺母。

根据本实用新型实施例的快拆快装装置，能在机械硬件结构快速连接的同时，可快速实现电气线路的连接，并能实现较好的连接效果，避免虚接。

在一些实施例中，所述限位体5为球体结构，限位体5用于的连接柱1和连接筒2的快速连接和锁定，套件3通过改变与连接筒2的相对位置(组合座的伸缩程度)，来控制限位体5的锁定状态。

如图1至图5所示，第一对接件1的连接柱120包括紧邻第一法兰部110的第一轴段和外径比第一轴段小的第二轴段，第一轴段和第二轴段采用倒角过渡，凹陷部121布置在第二轴段的外周面上。

第二对接件2的连接筒220包括紧邻第二法兰部210的第一孔段和内径比第一孔段大的第二孔段，第一孔段和第二孔段采用倒角过渡；所述通孔221布置在第一孔段的周壁上。

在一些实施例中，所述第一对接件1的凹陷部121小于所述限位体5的半球结构，所述第二对接件2的通孔221的最大截面小于所述限位体5的最大圆形截面，以使得限位体5避免从通孔221内脱开。优选地，所述通孔221的孔壁包括部分的球面，通孔221的球面孔壁形状与限位体5的轮廓匹配。

在一些实施例中，第一对接件1的凹陷部121、所述第二对接件2的通孔221和限位体5在周向上设有两组，每组内的数量不相同，以保证唯一的配合位置，使得线路连接机构的有效对接。具体地，如图6所示，一组的第一对接件的凹陷部、第二对接件的通孔和所述限位体设有三个，另一组设有五个。这两组间隔一段距离和角度，并对称布置。但不限于此，其组数和数量可根据需求自由设定。

在一些实施例中，如图6和7所示，第一对接件1的第一法兰部设有多个周向分布的连接孔111，第二对接件2的第二法兰部上设有多个周向分布的连接孔211。

根据本实用新型实施例的快拆快装装置，可获得的有益效果至少包括：

(1)根据本实用新型实施例的快拆快装装置，可快速实现机械硬件结构的连接，具有较强的承载能力，并能保证较好的同心度和位置度。

(2)根据本实用新型实施例的快拆快装装置，能在机械硬件结构快速连接的同时，可快速实现电气线路的连接，并能实现较好的连接效果，避免虚接。

本实用新型中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种快拆快装装置，其特征在于，所述快拆快装装置包括硬件连接机构，所述硬件连接机构包括用于相互对接的第一对接件和组合座，所述组合座包括套件、第二对接件、弹性件和限位体；

所述第一对接件包括连接柱和第一法兰部；

所述第二对接件包括连接筒和第二法兰部，所述连接筒的远离所述第二法兰部的端部具有阻挡部；

所述套件套置在第二对接件的外周并能够沿第二对接件轴向移动，所述套件包括套置在连接筒外部的第一内径部以及部分套置在第二法兰部外部的第二内径部，所述第一内径部的靠近阻挡部的一端具有扩径部；

所述连接柱的外周面具有凹陷部，所述连接筒的筒壁具有通孔，所述限位体嵌在所述通孔中；

所述弹性件置于套件和第二对接件之间，用于在套件和第二对接件之间产生相互排斥的力；

在所述套件被朝着第二法兰部施压的情况下，所述套件沿第二对接件轴向移动到第一位置，所述限位体位于所述通孔和扩径部之间且具有沿径向向外的移位空间，使得所述连接柱能够插入到所述连接筒中；

在所述套件不被施压的情况下，所述套件移动到第二位置且被所述阻挡部阻挡，使得所述限位体能够与所述第一内径部接触且部分嵌入到所述凹陷部中。

2.根据权利要求1所述的快拆快装装置，其特征在于，所述第一对接件的连接柱为中空结构，所述第一对接件的连接柱与所述第二对接件的连接筒的长度相同。

3.根据权利要求2所述的快拆快装装置，其特征在于，所述快拆快装装置包括线路连接机构，所述线路连接机构包括：

安装在所述连接柱的远离第一法兰部的一端部的第一固定板；

安装在所述第一固定板上的至少一对贯穿所述第一固定板的第一弹性导电件；

安装在所述连接筒的一端的第二固定板；

安装在所述第二固定板上的至少一对贯穿所述第二固定板的第二弹性导电件；

所述第一弹性导电件和第二弹性导电件的位置对应，在所述限位体与所述第一内径部接触且部分嵌入到所述凹陷部的状态下，所述第一弹性导电件和所述第二弹性导电件相接触。

4.根据权利要求3所述的快拆快装装置，其特征在于，所述第一固定板和第二固定板上分别具有供所述第一弹性导电件和第二弹性导电件安装的沉孔，所述第一弹性导电件和第二弹性导电件均包括触点结构，所述触点结构通过弹簧安装在沉孔内。

5.根据权利要求1所述的快拆快装装置，其特征在于，所述限位体为球体结构。

6.根据权利要求5所述的快拆快装装置，其特征在于，所述第一对接件的连接柱包括紧邻第一法兰部的第一轴段和外径比第一轴段小的第二轴段，所述凹陷部布置在第二轴段的外周面上；

所述第二对接件的连接筒包括紧邻第二法兰部的第一孔段和内径比第一孔段大的第二孔段；所述通孔布置在第一孔段的周壁上。

7.根据权利要求6所述的快拆快装装置，其特征在于，所述第一对接件的凹陷部小于所述限位体的半球结构，所述第二对接件的通孔的最大截面小于所述限位体的最大圆形截面，所述通孔的孔壁包括部分的球面。

8.根据权利要求7所述的快拆快装装置，其特征在于，所述第一对接件的凹陷部、所述第二对接件的通孔和所述限位体在周向上设有两组，每组内的数量不相同。

9.根据权利要求8所述的快拆快装装置，其特征在于，一组的所述第一对接件的凹陷部、所述第二对接件的通孔和所述限位体设有三个，另一组设有五个。

10.根据权利要求1所述的快拆快装装置，其特征在于，所述第一对接件的第一法兰部和第二对接件的第二法兰部上设有多个周向分布的连接孔，所述第一对接件的连接柱的端部具有外倒角。

11.根据权利要求1所述的快拆快装装置，其特征在于，所述阻挡部为置于所述第一连接柱端部外周的凸圈。

12.根据权利要求2所述的快拆快装装置，其特征在于，所述快拆快装装置包括线路连接机构，所述线路连接机构包括：

安装在所述连接柱的远离第一法兰部的一端部的第一固定板；

安装在所述连接筒的一端的第二固定板；

安装在第一固定板上的第一探针件；

安装在或第二固定板上的第二探针件或线路板，所述第二探针件用于与第一探针件连接或所述线路板具有用于与第一探针件连接的接触点；

其中，第一探针件和第二探针件或线路板的接触点分别用于传递电信号和/或网络线号。

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