CN216098987U

CN216098987U - 快换装置及工业机器人

Info

Publication number: CN216098987U
Application number: CN202122169450.1U
Authority: CN
Inventors: 肖棠译; 廖茁
Original assignee: Shenzhen Wanjiadenghuo Intelligent Electric Co ltd
Current assignee: Shenzhen Wanjia Lighting Digital Energy Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-07
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2022-03-22
Anticipated expiration: 2031-09-07

Abstract

本实用新型提供了一种快换装置及工业机器人，包括旋转电机组件、旋转锁紧件、第一连接板、第二连接板和锁紧销钉；旋转锁紧件连接于旋转输出端，旋转锁紧件上开设有多个绕旋转输出端分布的旋转卡孔，旋转卡孔具有插入开孔和锁定开孔，插入开孔的宽度大于锁定开孔的宽度；第一连接板用于与机器人主体连接；第二连接板用于与作业功能模块连接；多个锁紧销钉分别与多个旋转卡孔对应，锁紧销钉具有连杆和锁紧头，第二连接板和锁紧头之间形成与锁定开孔两侧的开口端面卡接的卡接空间。本实用新型提供的快换装置及工业机器人无需使用气源，避免在使用过程中产生较大的噪声，而且机器人整体体积较小，能更好的适应在室外等工作环境中的作业需求。

Description

快换装置及工业机器人

技术领域

本实用新型属于机器人装备技术领域，具体涉及一种快换装置及工业机器人。

背景技术

工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能，目前，其被应用于电子、物流、化工、电力施工等各个工业领域之中。

工业机器人因为作业功能的需求，往往需要更换不同的作业功能模块，这就需要在机器人主体和作业功能模块之间设置能实现可拆卸连接的快换装置。现有的快换装置一般为气动锁紧装置，采用气动阀体的推出或者收缩压力抬升物体运动来实现锁紧快换，但是，周边必须配备电源(控制供气阀体运动)和气源(阀体供气)，在室外或者移动作业时，还必须配备移动式空气压缩机，这就导致附加的设备过多，机器人整体的体积过大，提高了转运和使用的成本，使用受到限制，并且，气源充气时会有较大的空气压缩噪音，影响作业环境。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种快换装置及工业机器人，旨在减少机器人的体积，避免机器人在室外等环境中使用受限，同时也降低作业噪音。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，提供一种快换装置，包括：

旋转电机组件，具有旋转输出端；

旋转锁紧件，连接于所述旋转输出端，所述旋转锁紧件上开设有多个绕所述旋转输出端分布的旋转卡孔，所述旋转卡孔具有顺次连通的插入开孔和锁定开孔，所述锁定开孔为与所述旋转输出端同心的弧形孔，所述插入开孔的宽度大于所述锁定开孔的宽度；

第一连接板，连接于所述旋转电机组件的主体，并用于与机器人主体连接；

第二连接板，用于与作业功能模块连接；以及

多个锁紧销钉，分别与多个所述旋转卡孔对应，所述锁紧销钉具有连杆和锁紧头，所述连杆的一端连接于所述第二连接板，所述锁紧头同轴连接于所述连杆的另一端，所述锁紧头的外径小于所述插入开孔的宽度，且大于所述锁定开孔的宽度，所述连杆的外径小于所述锁紧头的外径，并小于所述锁定开孔的宽度，所述第二连接板和所述锁紧头之间形成与所述锁定开孔两侧的开口端面卡接的卡接空间。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述旋转电机组件包括：

外壳，所述第一连接板连接于所述外壳；以及

旋转电机，设于所述外壳的内腔中，所述旋转电机的输出轴形成所述旋转输出端，所述外壳上开设有驱动通孔；

所述旋转锁紧件包括：

锁紧件本体，所述旋转卡孔开设于所述锁紧件本体；以及

旋转连接轴，位于所述锁紧件本体的中部，所述旋转连接轴与所述驱动通孔转动插接配合，所述旋转连接轴的中心开设有连接孔，所述连接孔与所述输出轴固接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述旋转连接轴的一端设有限位件，所述限位件与所述锁紧件本体之间形成与所述驱动通孔的两端面卡接的卡槽。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述锁紧件本体贴合于所述外壳设置，所述外壳上开设有与所述插入开孔对应的避位开孔，所述避位开孔的孔径大于所述锁紧头的外径。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述锁紧件本体远离所述外壳的一侧设有定位凸台，所述第二连接板上开设有与所述定位凸台对应的定位槽。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述定位凸台为圆台，且与所述旋转连接轴同轴设置，所述定位槽为与所述定位凸台适配的圆槽。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述锁紧头的插入端形成有导向锥面。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述连杆与所述第二连接板之间可拆卸连接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述锁紧销钉还包括连接台，所述连接台固接于所述连杆上远离所述锁紧头的一端，所述连接台上开设有安装螺孔，所述第二连接板上设有与所述安装螺孔对应的安装通孔，所述安装螺孔和所述安装通孔之间通过螺纹连接件连接。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，在第二连接板上的锁紧销钉分别插入对应的插入开孔后，通过旋转电机组件驱动旋转锁紧件转动，使连杆进入锁定开孔中，最终实现锁定，反向操作即可实现作业功能模块的拆卸。本申请的快换装置通过旋转卡接的方式实现快换装卸，结构简单，更换作业方便；同时，旋转电机组件无需使用气源，避免在使用过程中产生较大的噪声，而且其附加设备少，机器人整体体积较小，能更好的适应在室外等工作环境中的作业需求。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种工业机器人，包括机器人主体、作业功能模块，以及上述的快换装置，所述快换装置中的第一连接板连接于所述机器人主体，第二连接板连接于所述作业功能模块。

本申请的工业机器人的有益效果与上述快换装置的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的快换装置在装配状态下的立体图；

图2为本实用新型实施例提供的快换装置的爆炸结构示意图一；

图3为本实用新型实施例提供的快换装置的爆炸结构示意图二；

图4为本实用新型实施例提供的快换装置在装配状态下的剖视图；

图5为本实用新型实施例提供的快换装置的爆炸结构示意图三；

图6为本实用新型实施例采用的锁紧销钉与旋转锁紧件的状态图一；

图7为本实用新型实施例采用的锁紧销钉与旋转锁紧件的状态图二。

附图标记说明：

100、旋转电机组件；110、外壳；120、旋转电机；130、驱动通孔；140、避位开孔；

200、旋转锁紧件；210、锁紧件本体；220、旋转连接轴；230、连接孔；240、限位件；250、定位凸台；

300、第一连接板；

400、第二连接板；410、定位槽；420、安装通孔；

500、锁紧销钉；510、连杆；520、锁紧头；521、导向锥面；530、连接台；540、安装螺孔；

600、旋转卡孔；610、插入开孔；620、锁定开孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图7，现对本实用新型提供的快换装置进行说明。所述快换装置，包括旋转电机组件100、旋转锁紧件200、第一连接板300、第二连接板400和多个锁紧销钉500；旋转电机组件100具有旋转输出端；旋转锁紧件200连接于旋转输出端，旋转锁紧件200上开设有多个绕旋转输出端分布的旋转卡孔600，旋转卡孔600具有顺次连通的插入开孔610和锁定开孔620，锁定开孔620为与旋转输出端同心的弧形孔，插入开孔610的宽度大于锁定开孔620的宽度；第一连接板300连接于旋转电机组件100的主体，并用于与机器人主体连接；第二连接板400用于与作业功能模块连接；多个锁紧销钉500分别与多个旋转卡孔600对应，锁紧销钉500具有连杆510和锁紧头520，连杆510的一端连接于第二连接板400，锁紧头520同轴连接于连杆510的另一端，锁紧头520的外径小于插入开孔610的宽度，且大于锁定开孔620的宽度，连杆510的外径小于锁紧头520的外径，并小于锁定开孔620的宽度，第二连接板400和锁紧头520之间形成与锁定开孔620两侧的开口端面卡接的卡接空间。

本实施例提供的快换装置，与现有技术相比，在第二连接板400上的锁紧销钉500分别插入对应的插入开孔610后，通过旋转电机组件100驱动旋转锁紧件200转动，使连杆进入锁定开孔620中，最终实现锁定，反向操作即可实现作业功能模块的拆卸。本申请的快换装置通过旋转卡接的方式实现快换装卸，结构简单，更换作业方便；同时，旋转电机组件100无需使用气源，避免在使用过程中产生较大的噪声，而且其附加设备少，机器人整体体积较小，能更好的适应在室外等工作环境中的作业需求；另外，在作业过程中，如果出现整机失去动力的情况，通过锁紧销钉500与锁定开孔620的卡接锁紧还能有效的防止第二连接板400与旋转锁紧件200之间连接失效，避免作业功能模块跌落损坏。

具体的，旋转卡孔600和锁紧销钉500是一一对应的，也可以是旋转卡孔600的数量多于锁紧销钉500的数量。

具体的，为了保证受力均匀，旋转卡孔600绕旋转输出端均匀分布，相应的，锁紧销钉500在第二连接板400上也均匀分布。可选的，旋转卡孔600和锁紧销钉500的数量均大于三个。

具体的，参阅图2、图5至图7，为了方便加工及插入锁紧销钉500，插入开孔610为圆孔。

在一些实施例中，参阅图1至图5，旋转电机组件100包括外壳110和旋转电机120，第一连接板300连接于外壳110，旋转电机120设于外壳110的内腔中，旋转电机120的输出轴形成旋转输出端，外壳110上开设有驱动通孔130。相应的，旋转锁紧件200包括锁紧件本体210和旋转连接轴220，旋转卡孔600开设于锁紧件本体210，旋转连接轴220位于锁紧件本体210的中部，旋转连接轴220与驱动通孔130转动插接配合，旋转连接轴220的中心开设有连接孔230，连接孔230与输出轴固接。其中，外壳110上开设有线缆过孔，以便旋转电机120于外部电源进行电连接。

外壳110对旋转电机120起到保护作用，为了保证能够有效驱动旋转锁紧件200转动，在外壳110上开设驱动通孔130，驱动通孔130形成旋转电机120的输出轴与旋转锁紧件200的连接通道，通过与旋转连接轴220的连接，使得旋转锁紧件200整体能够随着输出轴同步转动，使用性能可靠，结构紧凑。

具体的，输出轴之外套设有键合套，键合套的外周面设有平键，连接孔230内开设有键槽，通过键连接的方式实现输出轴和连接孔230的固接。

在上述实施例的基础上，参阅图4及图5，为了实现旋转锁紧件200整体在输出轴轴向上的有效定位，旋转连接轴220的一端设有限位件240，限位件240与锁紧件本体210之间形成与驱动通孔130的两端面卡接的卡槽。

在一些实施例中，参阅图4，锁紧件本体210贴合于外壳110设置，使得旋转锁紧件200与外壳110之间的配合更加紧凑；相应的，为了保证锁紧销钉500能够顺利插入并锁紧，外壳110上开设有与插入开孔610对应的避位开孔140，避位开孔的孔径大于锁紧头520的外径。

作为锁紧件本体210与外壳110之间位置关系的另一种实施例，图中未示出，锁紧件本体210的主体与外壳110之间间隔设置，两者之间的间隙宽度大于锁紧头520的轴向长度，无需在外壳110上设置避位开孔140。在此前提下，锁紧件本体210的中部还需要额外延伸出限位体，其与限位件240配合实现与驱动通孔130两端面的卡接。

在一些实施例中，参阅图2、图4至图7，锁紧件本体210远离外壳110的一侧设有定位凸台250，第二连接板400上开设有与定位凸台250对应的定位槽410。定位凸台250和定位槽410配合，在锁紧销钉500插入插入开孔610的过程中起到预定位的作用，有利于锁紧销钉500的准确插入，也能避免在旋转锁紧件200旋转的过程中第二连接板400与旋转锁紧件200的定位失效。

具体的，参阅图2、图4至图7，为了简化结构，同时避免影响旋转锁紧件200的转动动作，定位凸台150为圆台，且与旋转连接轴220同轴设置，定位槽410为与定位凸台150适配的圆槽。

在一些实施例中，参阅图2至图5，锁紧头520的插入端形成有导向锥面521，便于锁紧销钉500精准的插入插入开孔610中。

在一些实施例中，参阅图1至图7，连杆510与第二连接板400之间可拆卸连接，方便更换锁紧销钉500。

具体的，参阅图1至图7，锁紧销钉500还包括连接台530，连接台530固接于连杆510上远离锁紧头520的一端，连接台530上开设有安装螺孔540，第二连接板400上设有与安装螺孔540对应的安装通孔420，安装螺孔540和安装通孔420之间通过螺纹连接件连接。其中，安装通孔420为沉孔。

具体的，连杆510、锁紧头520和连接台530为一体成型的圆柱形不锈钢构件。

在一些实施例中，参阅图1至图5，外壳110呈圆筒状，一端封闭，且另一端开放，第一连接板300设于外壳110的开放端，外壳110的封闭端开设有驱动通孔130和避位开孔140，外壳110的内腔用于容置旋转电机120。圆筒状的结构使得外壳110的外形最小化，既满足旋转电机120的装配需求，又能降低机器人主体和作业功能模块连接处的设计难度。

具体的，外壳110采用铝合金材质，使得外壳的重量较轻，且具有较好的结构强度。

在外壳110呈圆筒状的基础上，参阅图1至图5，第一连接板300为圆形板，其外形与外壳110的开放端的外形相适配，第一连接板300中部远离旋转驱动组件100的一侧设有凸台，凸台与机器人主体的末端轴同心连接，且两者均设有安装孔，通过带牙螺钉孔实现连接。其中，第一连接板300采用铝合金材质。

在外壳110呈圆筒状的基础上，参阅图1至图7，锁紧件本体210为圆板状构件，其外形与外壳110的封闭端的外形相适配，采用铝合金材质。

在外壳110呈圆筒状的基础上，参阅图1至图5，第二连接板400为圆形板，采用铝合金材质。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种工业机器人，包括机器人主体、作业功能模块，以及上述的快换装置，快换装置中的第一连接板300连接于机器人主体，第二连接板400连接于作业功能模块。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种快换装置，其特征在于，包括：

旋转电机组件，具有旋转输出端；

第二连接板，用于与作业功能模块连接；以及

2.如权利要求1所述的快换装置，其特征在于，所述旋转电机组件包括：

外壳，所述第一连接板连接于所述外壳；以及

所述旋转锁紧件包括：

锁紧件本体，所述旋转卡孔开设于所述锁紧件本体；以及

3.如权利要求2所述的快换装置，其特征在于，所述旋转连接轴的一端设有限位件，所述限位件与所述锁紧件本体之间形成与所述驱动通孔的两端面卡接的卡槽。

4.如权利要求2或3所述的快换装置，其特征在于，所述锁紧件本体贴合于所述外壳设置，所述外壳上开设有与所述插入开孔对应的避位开孔，所述避位开孔的孔径大于所述锁紧头的外径。

5.如权利要求2所述的快换装置，其特征在于，所述锁紧件本体远离所述外壳的一侧设有定位凸台，所述第二连接板上开设有与所述定位凸台对应的定位槽。

6.如权利要求5所述的快换装置，其特征在于，所述定位凸台为圆台，且与所述旋转连接轴同轴设置，所述定位槽为与所述定位凸台适配的圆槽。

7.如权利要求1所述的快换装置，其特征在于，所述锁紧头的插入端形成有导向锥面。

8.如权利要求1所述的快换装置，其特征在于，所述连杆与所述第二连接板之间可拆卸连接。

9.如权利要求8所述的快换装置，其特征在于，所述锁紧销钉还包括连接台，所述连接台固接于所述连杆上远离所述锁紧头的一端，所述连接台上开设有安装螺孔，所述第二连接板上设有与所述安装螺孔对应的安装通孔，所述安装螺孔和所述安装通孔之间通过螺纹连接件连接。

10.一种工业机器人，其特征在于，包括机器人主体、作业功能模块，以及如权利要求1-9中任意一项所述的快换装置，所述快换装置中的第一连接板连接于所述机器人主体，第二连接板连接于所述作业功能模块。