CN215825337U - 机器人系统及拆装部件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了机器人系统及拆装部件，机器人系统包括：机械臂；工具，包括连接结构，所述连接结构具有连接部和触发部，所述连接部可活动地设置，所述连接部在第一位置时能与所述机械臂相连，且在第二位置时能与所述机械臂分离；拆装部件，包括推动部，所述推动部包括驱动件和推动件，所述推动件与所述驱动件相连，所述推动件能在所述驱动件的驱动下运动以作用于所述触发部，使得所述触发部联动所述连接部在所述第一位置和所述第二位置之间切换。本实用新型通过拆装部件实现工具与机械臂之间的自动化拆卸及安装，省去了工人的繁杂工作，且拆卸、安装效率更高，进而提升系统的整体工作效率。

Description

机器人系统及拆装部件

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，具体涉及一种机器人系统及一种拆装部件。

背景技术

近年来，机器人技术日趋成熟完善，各种各样的工具使得机器人可以代替人工执行各种工作，但是针对不同的工况，常常需要更换不同的工具，或者将工具暂时拆卸下来，以机械臂上的跟踪器为例，跟踪器作为机器人焊接时候的眼睛，是机器人自动焊接必不可少的设备。不过在某些焊接空间狭小的项目中，跟踪器需要经常性与机器人分离，以避免和工件或工具干涉。因此如何实现工具的快速拆装成为领域内亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机器人系统及一种拆装部件，以解决现有工具的快速拆装的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种机器人系统，包括：机械臂；工具，包括连接结构，所述连接结构具有连接部和触发部，所述连接部可活动地设置，所述连接部在第一位置时能与所述机械臂相连，且在第二位置时能与所述机械臂分离；

拆装部件，包括推动部，所述推动部包括驱动件和推动件，所述推动件与所述驱动件相连，所述推动件能在所述驱动件的驱动下运动以作用于所述触发部，使得所述触发部联动所述连接部在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

根据本实用新型一技术方案，所述连接结构包括杠杆，所述杠杆具有两条力臂，所述连接部设于两条所述力臂中的一个上，两条所述力臂中的另一个形成为所述触发部。

根据本实用新型一技术方案，所述工具还包括弹性复位结构，所述弹性复位结构与所述杠杆相连，所述弹性复位结构的弹力能用于驱动所述连接部运动至所述第一位置或所述第二位置。

根据本实用新型一技术方案，所述连接结构包括至少两根所述杠杆，两根所述杠杆的两个所述连接部相对设置；

所述拆装部件包括至少两个所述推动部，所述推动部与所述杠杆一对一地设置，且所述推动部适于推动与之对应的所述触发部，使得两个所述连接部相互远离或相互靠近。

根据本实用新型一技术方案，所述拆装部件还包括：座体，具有容纳空间，所述容纳空间适于容纳所述工具；

所述推动部设置于所述座体上并适于伸入或伸出所述容纳空间。

根据本实用新型一技术方案，所述座体设有第一定位结构，所述第一定位结构适于与所述工具配合以对所述工具定位。

根据本实用新型一技术方案，所述机械臂设有卡槽，所述连接部构造成与所述卡槽适配的卡钩，所述卡钩适于与所述卡槽相连；

所述机械臂设有第二定位结构，所述第二定位结构适于与所述工具配合以对所述工具定位。

根据本实用新型一技术方案，所述工具包括工装，所述工装可拆卸地安装于所述连接结构。

根据本实用新型一技术方案，所述工装包括激光跟踪器。

本实用新型还提供一种拆装部件，适用于机械臂组件，所述机械臂组件包括机械臂和工具，工具包括连接结构，所述连接结构具有连接部和触发部，所述连接部可活动地设置，所述连接部在第一位置时能与所述机械臂相连，且在第二位置时能与所述机械臂分离；所述触发部被触发使得所述触发部联动所述连接部在所述第一位置和所述第二位置之间切换，拆装部件包括：推动部，所述推动部包括驱动件和推动件，所述推动件与所述驱动件相连，所述推动件能在所述驱动件的驱动下运动以作用于所述触发部，使得所述触发部联动所述连接部在第一位置和第二位置之间切换。

本实用新型通过拆装部件实现工具与机械臂之间的自动化拆卸及安装，省去了工人的繁杂工作，且拆卸、安装效率更高，进而提升系统的整体工作效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本实用新型的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。

图1是本实用新型的实施例提供的机器人系统的立体结构示意图。

图2是本实用新型的实施例提供的工具的立体结构示意图。

图3是本实用新型的实施例提供的工具的主视结构示意图。

图4是图3中示意出的A-A的部分剖视结构示意图。

图5是本实用新型的实施例提供的拆装部件的立体结构示意图。

图6是本实用新型的实施例提供的机械臂的立体结构示意图。

附图标记说明如下：

机器人系统1；机械臂100；卡槽110；第二定位结构120；

工具200；连接结构210；连接部211；卡钩2111；触发部212；杠杆213；力臂2131；弹性复位结构220；定位孔230；安装位240；工装250；定位槽260；

拆装部件300；推动部310；驱动件311；推动件312；座体320；容纳空间321；定位销330。

具体实施方式

尽管本实用新型可以容易地表现为不同形式的实施方式，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式，同时可以理解的是本说明书应视为是本实用新型原理的示范性说明，而并非旨在将本实用新型限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施方式中，方向的指示（诸如上、下、内、外）用于解释本实用新型的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本实用新型的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本实用新型的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

本实用新型的一个实施例提供了一种机器人系统1，机器人系统1是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。

如图1和图2所示，机器人系统1包括机械臂100、工具200及拆装部件300。

机械臂100是机器人系统1的重要组成部件，机械臂100能够运动，并能够通过安装不同的工具200实现机器人系统1的不同功能。

为了实现机械臂100如焊接、夹持、喷涂等各种功能，可以为机械臂100装配所需要的工具200，举例地，工具200包括焊枪、夹持器、喷枪等，当然也可以是其他的辅助工装250，例如，工具200包括激光跟踪器。

工具200包括连接结构210，连接结构210具有连接部211和触发部212，连接部211可活动地设置，连接部211在第一位置时能与机械臂100相连，且在第二位置时能与机械臂100分离，这样通过连接部211实现工具200与机械臂100之间的可拆卸连接。

拆装部件300适配为作用于触发部212，使得触发部212联动连接部211在第一位置和第二位置之间切换。

当需要将工具200自机械臂100上拆卸下来时，控制机械臂100运动至拆装部件300所在的位置，拆装部件300触发工具200的触发部212，使得触发部212联动连接部211运动至第二位置，从而使得连接部211与机械臂100相分离，完成机械臂100与工具200之间的拆卸，机械臂100可以运动至其他位置继续工作；当需要将工具200装配至机械臂100时，控制机械臂100运动至拆装部件300所在的位置，拆装部件300触发工具200的触发部212，使得触发部212联动连接部211运动至第一位置，从而使得连接部211与机械臂100相连接，完成机械臂100与工具200之间的组装，机械臂100可以带着工具200运动至其他位置继续工作。

本实施例通过拆装部件300实现工具200与机械臂100之间的自动化拆卸及安装，省去了工人的繁杂工作，且拆卸、安装效率更高，进而提升系统的整体工作效率。并且本实施例仅需机械臂100执行运动至拆装部件300所在位置即可，降低机械臂100的设计难度，节省产品成本。

进一步地，拆装部件300包括推动部310，推动部310适于推动触发部212。

更详细地，如图3和图4所示，推动部310包括驱动件311和推动件312。推动件312与驱动件311相连，推动件312能在驱动件311的驱动下运动以作用于触发部212，使得触发部212联动连接部211在第一位置和第二位置之间切换。这样通过驱动件311控制推动件312的动作，控制更方便、更精准。

举例地，驱动件311包括电机、气缸、液压缸等，推动件312包括推动块。

在某些实施例中，如图3和图4所示，连接结构210包括杠杆213，详细地，杠杆213铰接地设置，使得杠杆213能够绕铰接处转动，例如，连接结构210还包括转轴，杠杆213与转轴转动连接。杠杆213具有两条力臂2131，连接部211设于两条力臂2131中的一个上，两条力臂2131中的另一个形成为触发部212。

杠杆213的结构形式简单、传力可靠，有利于提升连接部211与机械臂100之间拆卸或安装的可靠性。同时利用推动部310即可实现驱动杠杆213转动，拆装部件300的结构也更简单。

当然，在其他实施例中也可以设计其他结构形式实现连接部211和触发部212之间的联动，在此不再一一举例。

在某些实施例中，如图3和图4所示，工具200还包括弹性复位结构220，弹性复位结构220与杠杆213相连，弹性复位结构220的弹力能用于驱动连接部211运动至第一位置或第二位置。

更详细地，推动部310适配推动杠杆213的一条力臂2131，使得连接部211运动至第二位置并使得弹性复位结构220变形，弹性复位结构220恢复变形驱动连接部211运动至第一位置。这样利用弹性复位结构220驱动连接部211运动至第一位置，结构更简单。

在某些实施例中，如图3和图4所示，连接结构210包括至少两根杠杆213，两根杠杆213的两个连接部211相对设置，拆装部件300包括至少两个推动部310，推动部310与杠杆213一对一地设置，且推动部310适于推动与之对应的触发部212，使得两个连接部211相互远离或相互靠近。

通过两根杠杆213进一步提升工具200与机械臂100的连接可靠性，避免工具200自机械臂100上掉落，并且设置推动部310与杠杆213一一对应并推动与之对应的触发部212，实现两个连接部211与机械臂100之间的同步分离或连接。

进一步地，结合前述实施例中弹性复位结构220，弹性复位结构220能提供用于驱动两个连接部211相互靠近的力，从而使得两根杠杆213在两侧夹持机械臂100，进一步提升工具200与机械臂100的连接可靠性。

在某些实施例中，如图5所示，拆装部件300还包括：座体320，座体320适于承载工具200，推动部310设置于座体320上。

座体320起到承载、安放工具200的作用，当工具200需要从机械臂100上拆卸下来时，机械臂100先运动至座体320所在位置，并将工具200放置于座体320上，拆装部件300感应到工具200后控制推动部310运动，使得推动部310推动工具200上的触发部212，使得工具200的连接部211与机械臂100分离，进而使得机械臂100可以运动至其他位置继续工作，而工具200则被暂时放置在座体320上，这样省去了另设安装台，同时也方便拆装部件300再次将工具200装配至机械臂100的操作。

此外，推动部310集成在座体320上，既方便推动部310触发工具200的触发部212，也省去了推动部310的安装固定步骤，方便收纳。

进一步地，座体320具有容纳空间321，容纳空间321适于容纳工具200，推动部310设置于座体320上并适于伸入或伸出容纳空间321。

举例地，工具200还包括工装250，工装250设置在连接结构210上，其中，工装250与连接结构210二者呈上下排布，当工具200放置于座体320，使得工装250位于连接结构210的下方并自开口伸入容纳空间321内，这样一方面使得工具200安放在座体320时其重心靠下，实现工具200安放于座体320时更稳固，另一方面连接结构210靠上放置也方便推动部310推动触发部212。

更进一步地，座体320设有第一定位结构，第一定位结构适于与工具200配合以对工具200定位，这样工具200安放至座体320时，经由第一定位结构实现座体320与工具200之间的定位，通过座体320与工具200之间定位，可以更好地实现工具200与推动部310之间准确定位，从而避免由于工具200的偏位导致推动部310无法触发工具200的触发部212，进而导致工具200无法拆装或安装到机械臂100的情形。

同时第一定位结构还具有连接的作用，避免工具200在座体320上移位、掉落，进而方便拆装部件300再次将工具200装配至机械臂100的操作。

详细举例地，第一定位结构包括定位销330和定位孔230中的一个，工具200设有定位销330和定位孔230中的另一个，定位销330和定位孔230插接配合。

当然，在其他实施例中还可以设计第一定位结构为其他的结构形式，在此不再一一举例。

更详细举例地，座体320构造成一端具有开口的凹槽结构，凹槽结构限定出容纳空间321。凹槽结构沿开口向外翻折形成有凸沿，推动部310及第一定位结构安装于凸沿上。

在某些实施例中，如图6所示，机械臂100设有卡槽110，连接部211构造成与卡槽110适配的卡钩2111，卡钩2111适于与卡槽110相连。卡槽110与卡钩2111的结构形式具有结构简单、加工方便、成本低的优点，并且卡钩2111与卡槽110在连接可靠的同时，二者之间的连接与分离也相对更容易，有利于降低拆装部件300的设计难度，提升拆装部件300控制二者连接或分离的可靠性。

当然，在其他实施例中也可以设计连接部211为其他的结构形式，例如机械臂100设有插槽和插块中的一个，连接部211构造成插槽和插块中的另一个，插块与插槽插接配合；再或者设计连接部211为磁吸件，磁吸件与机械臂100磁吸配合等，在此不再一一列举。

在某些实施例中，机械臂100设有第二定位结构120，第二定位结构120适于与工具200配合以对工具200定位。通过第二定位结构120实现机械臂100与工具200之间的定位，从而使得连接部211能对准机械臂100，保证连接部211能够在拆装部件300的作用下与机械臂100相连。

举例地，第二定位结构120包括定位柱和定位槽260中的一个，连接结构210设有定位柱和定位槽260中的另一个，定位柱伸入定位槽260实现机械臂100与工具200之间的定位。定位柱和定位槽260的结构简单、加工方便，且能够通过定位柱和定位槽260的连接进一步使得机械臂100与工具200之间连接更牢靠。

更进一步地，机械臂100设有一个或多个第二定位结构120。举例地，机械臂100设有两个第二定位结构120，其中一个为圆柱销，另一个为菱形销。

在某些实施例中，工具200包括工装250，为了实现机械臂100如焊接、夹持、喷涂等各种功能，可以为机械臂100装配所需要的工装250，举例地，工装250包括焊枪、夹持器、喷枪等，当然也可以是其他的辅助工装250，例如，工装250包括激光跟踪器。

其中，工装250可拆卸地安装于连接结构210。这样连接结构210作为一个独立的部件，通过连接结构210与机械臂100相连，再给连接结构210装配不同的工装250，从而实现机械臂100的不同功能。

举例地，连接结构210设有安装位240，工装250与安装位240之间通过螺接、插接、卡接等实现可拆卸连接。

当然，在其他实施例中，也可以设计工具200即为焊枪、夹持器、喷枪等部件，工具200上设置可以实现快速拆装的连接结构210，这样将连接结构210与工装一体化设计，减少了产品的零部件数量。

举例地，工具200即为激光跟踪器。

一个具体实施例：

如图1至图6所示，本实施例提供一种机械人系统，机械人系统包括机器人侧、拆装侧和工具侧三个部分。

详细地，机器人侧包括机械臂100，机械臂100设置在机器人的安装座上并能相对于安装座运动；拆装侧包括拆装部件300，拆装部件300安装在相对于地面不动的机构或单独平台上；工具侧包括连接结构210，连接结构210用于和激光跟踪器相连。连接结构210与机械臂100连接后，可将激光跟踪器连接到机械臂100上，实现机械臂100与激光跟踪器的快速连接。当需要切换掉激光跟踪器时，机械臂100移动到拆装部件300附近后将连接结构210放置到拆装部件300的座体320上，拆装部件300的气缸动作，使得连接结构210和机械臂100分离，从而实现激光跟踪器的快速切换。

机械臂100包括固定块和两个定位销，其中一个定位销为菱形销，另一个为圆柱销，两个定位销实现机械臂100和连接结构210的定位功能。固定块上有卡槽110，卡槽110与连接结构210的卡钩2111配合，实现工具200与机械臂100的连接固定。

拆装部件300包括平推气缸、推块和定位销钉，定位销钉用于给连接结构210定位，推块安装到平推气缸上，平推气缸动作，推块推动连接结构210的杠杆213翻转，使得卡钩2111与卡槽110分离，使机械臂100与工具侧分离。

连接结构210包括杠杆213，卡钩2111形成于杠杆213的一条力臂2131上，杠杆213可以绕转轴转动，无外力作用时，杠杆213在弹簧作用下，向内翻转，使得卡钩2111可以与机械臂100的卡槽110配合，将工具200锁紧到机械臂100上。

当需要使用激光跟踪器时，机械臂100移动至拆装部件300位置等待，平推气缸动作，推动杠杆213外翻，机器人侧销钉插入工具200侧销钉孔，平推气缸缩回，杠杆213内翻，将工具侧锁紧到机器人侧上。

本实施例实现激光跟踪器的快速切换，切换过程全自动，无需人工参与。相对于市场上的其它技术，该实施例采用机械结构，结构简单、故障率低、成本较低，易于大面积推广。

本实用新型还提供一种机械臂组件，包括：机械臂100；工具200，包括连接结构210，连接结构210具有连接部211和触发部212，连接部211可活动地设置，连接部211在第一位置时能与机械臂100相连，且在第二位置时能与机械臂100分离。

触发部212被触发使得触发部212联动连接部211在第一位置和第二位置之间切换。

其中，机械臂组件的具体结构形式以及相对应的技术效果可以参照前述任意实施例进行理解，在此不再赘述。

本实用新型还提供一种拆装部件300，适用于前述实施例的机械臂组件，包括：推动部310，推动部310包括驱动件311和推动件312。推动件312与驱动件311相连，推动件312能在驱动件311的驱动下运动以作用于触发部212，使得触发部212联动连接部211在第一位置和第二位置之间切换。

其中，拆装部件300的具体结构形式以及相对应的技术效果可以参照前述任意实施例进行理解，在此不再赘述。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种机器人系统，其特征在于，包括：

机械臂；

工具，包括连接结构，所述连接结构具有连接部和触发部，所述连接部可活动地设置，所述连接部在第一位置时能与所述机械臂相连，且在第二位置时能与所述机械臂分离；

拆装部件，包括推动部，所述推动部包括驱动件和推动件，所述推动件与所述驱动件相连，所述推动件能在所述驱动件的驱动下运动以作用于所述触发部，使得所述触发部联动所述连接部在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，

所述连接结构包括杠杆，所述杠杆具有两条力臂，所述连接部设于两条所述力臂中的一个上，两条所述力臂中的另一个形成为所述触发部。

3.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于，

所述工具还包括弹性复位结构，所述弹性复位结构与所述杠杆相连，所述弹性复位结构的弹力能用于驱动所述连接部运动至所述第一位置或所述第二位置。

4.根据权利要求2或3所述的机器人系统，其特征在于，

所述连接结构包括至少两根所述杠杆，两根所述杠杆的两个所述连接部相对设置；

所述拆装部件包括至少两个所述推动部，所述推动部与所述杠杆一对一地设置，且所述推动部适于推动与之对应的所述触发部，使得两个所述连接部相互远离或相互靠近。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人系统，其特征在于，所述拆装部件还包括：

座体，具有容纳空间，所述容纳空间适于容纳所述工具；

所述推动部设置于所述座体上并适于伸入或伸出所述容纳空间。

6.根据权利要求5所述的机器人系统，其特征在于，

所述座体设有第一定位结构，所述第一定位结构适于与所述工具配合以对所述工具定位。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人系统，其特征在于，

所述机械臂设有卡槽，所述连接部构造成与所述卡槽适配的卡钩，所述卡钩适于与所述卡槽相连；

所述机械臂设有第二定位结构，所述第二定位结构适于与所述工具配合以对所述工具定位。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人系统，其特征在于，

所述工具包括工装，所述工装可拆卸地安装于所述连接结构。

9.根据权利要求8所述的机器人系统，其特征在于，

所述工装包括激光跟踪器。

10.一种拆装部件，适用于机械臂组件，所述机械臂组件包括机械臂和工具，工具包括连接结构，所述连接结构具有连接部和触发部，所述连接部可活动地设置，所述连接部在第一位置时能与所述机械臂相连，且在第二位置时能与所述机械臂分离；所述触发部被触发使得所述触发部联动所述连接部在所述第一位置和所述第二位置之间切换，其特征在于，包括：

推动部，所述推动部包括驱动件和推动件，所述推动件与所述驱动件相连，所述推动件能在所述驱动件的驱动下运动以作用于所述触发部，使得所述触发部联动所述连接部在第一位置和第二位置之间切换。

Images