CN215789977U - 一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人末端快换装置领域，尤其涉及到一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，包括：机器人侧本体，所述机器人侧本体内开设有若干第一通道，所述机器人侧本体的侧壁上对应第一通道位置开设有进气口，所述第一通道的上端呈封闭状，所述第一通道的下端开设有伸入孔，所述第一通道内还设有阀门组件，所述阀门组件包括可在第一通道内上下移动的钢球，所述钢球的直径大于所述伸入孔的孔径；工具侧本体，所述工具侧本体内开设有若干与所述第一通道相对应的第二通道，所述工具侧本体的侧壁上对应第二通道位置开设有出气口，所述第二通道内设有气嘴。与现有技术相比，无需外部装置控制气路的通断。

Description

一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构

技术领域

本实用新型涉及机器人末端快换装置领域，尤其涉及到一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构。

背景技术

机器人末端工具快换装置通过使机器人自动更换不同的工具，使机器人的应用更具柔性。工具快换装置包括一个机器人侧用来安装在机器人手臂上，还包括一个工具侧用来安装在工具上。工具快换装置能够让不同的介质例如气体、电信号、光信号、液体等从机器人手臂连通到工具。

目前，在工业机器人应用领域中，应用于机器人末端工具快换的空气传输装置大多采用非自密封设计，非自密封的传输通道需要额外单独的电磁阀或其他外部装置进行控制气路，实现气路的打开或关闭状态，来满足工具需要用气的要求。在机器人末端工具快换向工具传输气体的这段过程中，非自密封空气传输结构往往需要机器人末端工具快换在未对接前或分离后用额外的电磁阀或其他外部装置控制气路的打开或关闭，直到完全对接后进行气体的传输，这期间增加了一道控制装置控制的程序，在一定程度上增加了成本，以及后期维护问题。因此，我们有必要对这样一种结构进行改善，以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，相比于现有技术，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，包括：

机器人侧本体，所述机器人侧本体内开设有若干第一通道，所述机器人侧本体的侧壁上对应第一通道位置开设有进气口，所述第一通道的上端呈封闭状，所述第一通道的下端开设有伸入孔，所述第一通道内还设有阀门组件，所述阀门组件包括可在第一通道内上下移动的钢球，所述钢球的直径大于所述伸入孔的孔径；

工具侧本体，所述工具侧本体内开设有若干与所述第一通道相对应的第二通道，所述工具侧本体的侧壁上对应第二通道位置开设有出气口，所述第二通道内设有气嘴，所述气嘴的上部可插接至所述伸入孔并延伸至所述第一通道内，所述气嘴内部具有一贯穿的气嘴通道。

通过上述技术方案，通过气嘴插接入第一通道并顶起钢球，从而打开气体传输通道，实现气体从机器人端传输至工具，传输完毕后拔出气嘴，钢球再次与出气口接触，关闭传输通道，实现机器人侧的自密封。

优选地，所述第一通道的上端通过后盖密封。

通过上述技术方案，后盖不仅起到密封作用，同时可以保护机器人侧本体。

优选地，所述阀门组件还包括弹簧垫以及套设于所述弹簧垫下端的弹簧，所述弹簧垫的顶部与所述后盖相接触，所述弹簧的另一端与所述钢球相接触。

通过上述技术方案，弹簧本身具有的弹力能在工具人侧未连接时将钢球顶在伸入口，从而实现气体传输通道的关闭，实现机器人侧的密封。

优选地，所述弹簧垫的侧壁上开设有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽内嵌设有第一O型圈。

通过上述技术方案，能够对通第一通道的上部起到密封的作用。

优选地，所述弹簧垫的下端凸出有限位块，所述弹簧的一端套设于所述限位块的外部。

通过上述技术方案，确保弹簧与弹簧垫连接稳固并限制弹簧的位置。

优选地，所述伸入孔的下端还开设有密封口，所述密封口的截面为梯形，所述密封口的上端直径与所述伸入孔的直径相同，所述密封口的下端直径大于所述密封口的上端直径。

通过上述技术方案，使得机器人侧和工具侧的连接更加紧密，气体不易逸出。

优选地，所述气嘴为“十”字型结构，所述气嘴的上部外壁还开设有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽内嵌设有第二O型圈。

通过上述技术方案，第二O型圈确保了在机器人侧与工具侧连接后能够完全密封，不会有气体从连接处逸出。

优选地，所述气嘴的头部开设有一字槽。

通过上述技术方案，一字槽不仅能方便气嘴安装过程中的旋入，同时增加了与第一传输通道的接触面积，增加气体的通过量。

优选地，所述伸入孔上端设有第一密封垫。

通过上述技术方案，钢球在弹簧的作用力下将第一密封垫顶在机器人侧本体面上，进一步保证密封。

本实用新型公开一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，与现有技术相比：

(1)无需外部电磁阀或其他外部装置进行控制气路的通断，使用方便；

(2)分离后机器人侧通过弹簧的作用力使钢球顶住伸入孔，实现自密封功能；

(3)气嘴头部开设的一字槽在便于安装拧紧的同时增加了气流量；

(4)结构简单，设备成本低，后期维护简便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型使用时的气体路径图；

图3为本实用新型机器人侧的俯视图；

图4为图1中A-A剖面图；

图5为本使用新型工具侧的俯视图；

图6为图3中B-B剖面图

图7为本实用新型阀门组件部分的结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

10、机器人侧本体；101、第一通道；102、进气口；103、伸入孔；104、密封口；

20、阀门组件；201、钢球；202、弹簧垫；203、弹簧；204、第一环形凹槽；205、第一O型圈；206、限位块；207、第一密封垫；

30、工具侧本体；301、第二通道；302、出气口；

40、气嘴；401、气嘴通道；402、第二环形凹槽；403、第二O型圈；404、第二密封垫。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1-7所示，本实用新型公开了一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，包括：机器人侧本体10，所述机器人侧本体10内开设有若干第一通道101，所述机器人侧本体10的侧壁上对应第一通道101位置开设有进气口102，所述第一通道101的上端呈封闭状，所述第一通道101的下端开设有伸入孔103，所述第一通道101内还设有阀门组件20，所述阀门组件20包括可在第一通道101内上下移动的钢球201，所述钢球201的直径大于所述伸入孔103的孔径；工具侧本体30，所述工具侧本体30内开设有若干与所述第一通道101相对应的第二通道301，所述工具侧本体30的侧壁上对应第二通道301位置开设有出气口302，所述第二通道301内设有气嘴40，所述气嘴40的上部可插接至所述伸入孔103并延伸至所述第一通道101内，所述气嘴40内部具有一贯穿的气嘴通道401。值得注意的是，所述第一通道101的直径大于所述伸入孔103的直径。

所述第一通道101的上端通过后盖50密封。所述后盖50在将所述第一通道101上端封闭的同时，能够随整个所述机器人侧本体10的上端进行保护。

所述阀门组件20还包括弹簧垫202以及套设于所述弹簧垫202下端的弹簧203，所述弹簧垫202的顶部与所述后盖50相接触，所述弹簧203的另一端与所述钢球201相接触。弹簧本身具有的弹力能在工具人侧未连接时将钢球顶在伸入口，从而实现气体传输通道的关闭，实现机器人侧的密封。所述弹簧垫202的侧壁上开设有第一环形凹槽204，所述第一环形凹槽204内嵌设有第一O型圈205。所述弹簧垫202的下端凸出有限位块206，所述弹簧203的一端套设于所述限位块206的外部。

所述伸入孔103的下端还开设有密封口104，所述密封口104的截面为梯形，所述密封口104的上端直径与所述伸入孔103的直径相同，所述密封口104的下端直径大于所述密封口104的上端直径。所述密封口104的截面设计成梯形，是为了让所述气嘴40的上部在插接入所述伸入孔103时更加密封。所述气嘴40为“十”字型结构，所述气嘴40的上部外壁还开设有第二环形凹槽402，所述第二环形凹槽402内嵌设有第二O型圈403。所述第二O型圈403确保气体不会从连接处逸出。所述伸入孔103上端设有第一密封垫207。所述气嘴40的头部开设有一字槽。一字槽不仅能方便气嘴安装过程中的旋入，同时增加了与第一通道的接触面积，增加气体的通过量。所述气嘴40的横向连接部下端套设有第二密封垫404，所述第二密封垫404防止气体在气嘴40中从连接处回流逸出。

图1为机器人侧与工具侧对接后的示意图，此时所述气嘴40的头部插接入所述第一通道101内与所述钢球201接触并将所述钢球201顶起，使得所述钢球201离开所述伸入孔103，并分开一定距离，所述第一通道101与所述第二通道301接通，气路连通，如图2所示，气体从机器人侧的侧面的进气口102进入，经由所述第一通道101向下流入所述气嘴40，经过所述气嘴40的气嘴通道401传输至工具侧，再由工具侧侧面的出气口302传输至工具，完成气体的传输过程。

图4为机器人侧未连接时的剖面图，此时机器人侧处于自封闭状态，阀门组件的安装顺序为，依次在第一通道101内放入钢球201、弹簧203与环设第一O型圈205的弹簧垫202，然后安装后盖50。具体地，所述弹簧垫203外壁与所述第一通道101内壁相贴，所述后盖50以及所述弹簧203的作用力限制了所述弹簧垫202，安装在所述弹簧垫202上的所述第一O型圈205确保气体不会从所述后盖50处逸出，实现密封的作用，所述弹簧203的反作用力顶住所述钢球201，所述钢球201将所述第一密封垫207压在所述伸入孔103上，此时所述第一通道101内处于密闭状态，气体不会逸出。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

需要要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，其特征在于，包括：

机器人侧本体(10)，所述机器人侧本体(10)内开设有若干第一通道(101)，所述机器人侧本体(10)的侧壁上对应第一通道(101)位置开设有进气口(102)，所述第一通道(101)的上端呈封闭状，所述第一通道(101)的下端开设有伸入孔(103)，所述第一通道(101)内还设有阀门组件(20)，所述阀门组件(20)包括可在第一通道(101)内上下移动的钢球(201)，所述钢球(201)的直径大于所述伸入孔(103)的孔径；

工具侧本体(30)，所述工具侧本体(30)内开设有若干与所述第一通道(101)相对应的第二通道(301)，所述工具侧本体(30)的侧壁上对应第二通道(301)位置开设有出气口(302)，所述第二通道(301)内设有气嘴(40)，所述气嘴(40)的上部可插接至所述伸入孔(103)并延伸至所述第一通道(101)内，所述气嘴(40)内部具有一贯穿的气嘴通道(401)。

2.根据权利要求1所述的一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，其特征在于：所述第一通道(101)的上端通过后盖(50)密封。

3.根据权利要求2所述的一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，其特征在于：所述阀门组件(20)还包括弹簧垫(202)以及套设于所述弹簧垫(202)下端的弹簧(203)，所述弹簧垫(202)的顶部与所述后盖(50)相接触，所述弹簧(203)的另一端与所述钢球(201)相接触。

4.根据权利要求3所述的一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，其特征在于：所述弹簧垫(202)的侧壁上开设有第一环形凹槽(204)，所述第一环形凹槽(204)内嵌设有第一O型圈(205)。

5.根据权利要求3所述的一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，其特征在于：所述弹簧垫(202)的下端凸出有限位块(206)，所述弹簧(203)的一端套设于所述限位块(206)的外部。

6.根据权利要求1所述的一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，其特征在于：所述伸入孔(103)的下端还开设有密封口(104)，所述密封口(104)的截面为梯形，所述密封口(104)的上端直径与所述伸入孔(103)的直径相同，所述密封口(104)的下端直径大于所述密封口(104)的上端直径。

7.根据权利要求6所述的一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，其特征在于：所述气嘴(40)为“十”字型结构，所述气嘴(40)的上部外壁还开设有第二环形凹槽(402)，所述第二环形凹槽(402)内嵌设有第二O型圈(403)。

8.根据权利要求7所述的一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，其特征在于：所述气嘴(40)的头部开设有一字槽。

9.根据权利要求1所述的一种用于机器人末端工具快换的气体传输结构，其特征在于：所述伸入孔(103)上端设有第一密封垫(207)。

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