CN217072400U - 换刀机器人的末端执行器及末端执行器的浮动套筒组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种换刀机器人的末端执行器及末端执行器的浮动套筒组件，其中，浮动套筒组件包括浮动套筒和套筒安装座，套筒安装座和浮动套筒之间设有分别与两者铰接的球形万向节，球形万向节与浮动套筒之间设有支撑弹簧，浮动套筒和套筒安装座之间具有轴向间隔，轴向间隔内设有防偏摆弹簧，防偏摆弹簧的两端分别弹性支撑在浮动套筒和套筒安装座上，用于对浮动套筒的端面施加均匀的顶推力并使球形万向节的对应端的销轴与适配的销轴孔产生牵拉力，浮动套筒在顶推力和牵拉力的作用下直立在套筒安装座上。本实用新型可解决现有技术中因浮动套筒容易发生偏摆而影响浮动套筒与刀具固定螺栓对中以及刀具拆装效率的问题。

Description

换刀机器人的末端执行器及末端执行器的浮动套筒组件

技术领域

本实用新型属于盾构机换刀技术领域，具体涉及一种末端执行器的浮动套筒组件。

背景技术

盾构机在施工过程中刀具消耗大、更换频繁，且刀具检测及换刀作业时间占隧道施工周期的10％以上。现有刀具检测与换刀工作主要依赖人工作业，大埋深、高水压等施工环境下作业安全隐患大，易出现人员伤亡等重大安全事故。据统计，国内近70％的隧道施工安全事故都与人工换刀作业直接相关，“检测难、换刀险”的国际性行业难题已成为制约复杂地质条件下隧道施工安全与效率的瓶颈。

为了方便盾构机的换刀，提高盾构机的换刀效率，授权公告号为CN214686601U的中国实用新型专利公开了一种换刀手爪及其换刀机器人，其中，换刀手爪(即末端执行器)包括固定在固定座上的螺栓拆装装置，螺栓拆装装置包括驱动装置，驱动装置传动连接有套筒安装座，螺栓拆装装置还包括浮动套筒，浮动套筒用于对刀具固定螺栓进行旋拧，浮动套筒和套筒安装座之间设有球形万向节，球形万向节的两端分别通过销轴与浮动套筒和套筒安装座连接，且销轴的外径小于球形万向节上适配销轴的销轴孔的内径，以此来实现浮动套筒的轴向浮动。浮动套筒内设有阶梯槽，且球形万向节和阶梯槽之间设有锥形弹簧，锥形弹簧能够使球形万向节与浮动套筒对应的一端的销轴与其适配的销轴孔之间产生牵拉，以此对浮动套筒相对于球形万向节起到扶正作用。现有技术中，对于盾构机刀具的固定也可通过刀具固定螺母来实现。末端执行器使用时，由于固定刀具的螺栓紧固件轴线可能竖直，也可能水平，又由于末端执行器一般安装在机械手臂上，因此通过机械臂的动作也要使浮动套筒随固定刀具的螺栓紧固件一起竖直或水平。

但是，由于在盾构机的作业过程中刀具的受力铰大，因此为保证刀具的固定强度，刀具固定螺栓也需较粗，这样使得与刀具固定螺栓适配对接的浮动套筒也较粗，进而也使得浮动套筒和球形万向节的重量均较重，而又因为浮动套筒和球形万向节相对于套筒安装座是悬伸布置，这样无论是竖直、水平，浮动套筒和球形万向节都容易产生偏摆；另外，在竖直工作状态，浮动套筒在自身重力的作用下也会压缩锥形弹簧，使销轴与适配的销轴孔之间的牵拉力减弱，进而使得浮动套筒相对于球形万向节产生偏摆。套筒产生偏摆后将不利于浮动套筒套设到刀具固定螺栓的头部或刀具固定螺母上，影响浮动套筒与刀具固定螺栓或刀具固定螺母的对中以及刀具的拆装效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种换刀机器人的末端执行器及末端执行器的浮动套筒组件，以解决现有技术中因浮动套筒容易发生偏摆而影响浮动套筒与刀具固定螺栓对中以及刀具拆装效率的问题。

为实现上述目的，本实用新型中换刀机器人的末端执行器采用如下技术方案：

换刀机器人的末端执行器，包括用于固定在机械臂上的固定座，固定座上设有浮动套筒组件，浮动套筒组件包括用于套设到刀具固定螺栓的头部或刀具固定螺母上的浮动套筒，还包括用于在驱动装置的驱动下转动的套筒安装座，套筒安装座和浮动套筒之间设有球形万向节，球形万向节的两端分别通过销轴与浮动套筒和套筒安装座铰接，球形万向节与浮动套筒之间设有支撑弹簧，浮动套筒和套筒安装座之间具有轴向间隔，所述轴向间隔内设有防偏摆弹簧，防偏摆弹簧的两端分别弹性支撑在浮动套筒和套筒安装座上，用于对浮动套筒的端面施加均匀的顶推力并使球形万向节的对应端的销轴与适配的销轴孔产生牵拉力，浮动套筒在所述顶推力和所述牵拉力的作用下直立在套筒安装座上。

上述技术方案的有益效果在于：本实用新型中的末端执行器通过在浮动套筒和套筒安装座之间设置防偏摆弹簧，这样既能通过防偏摆弹簧对浮动套筒施加的均匀的顶推力进一步增加支撑弹簧和球形万向节之间的压紧力，即能够进一步增加球形万向节位于浮动套筒一端的销轴与其适配的销轴孔之间的牵拉力，进而能够进一步保证浮动套筒相对于球形万向节的扶正，同时在此基础上，通过防偏摆弹簧对浮动套筒施加的均匀的顶推力，能够使浮动套筒直立在套筒安装座上，因此通过上述顶推力和牵拉力的共同作用，能够防止浮动套筒相对于套筒安装座发生偏摆，实现浮动套筒在套筒安装座上的直立，即能够实现浮动套筒和套筒安装座的对中；与现有技术相比，浮动套筒组件无论是直立还是水平，均能通过上述的均匀顶推力以及牵拉力的共同作用实现浮动套筒与套筒安装座的对中，这样方便了浮动套筒与刀具固定螺栓的头部或者刀具固定螺母的对中，进而也有利于提高刀具的拆装效率。

进一步地，所述防偏摆弹簧的两端分别与所述浮动套筒以及所述套筒安装座焊接固定，或者，浮动套筒以及套筒安装座上均设有对防偏摆弹簧对应端进行固定定位的定位结构。

上述技术方案的有益效果在于：通过采用焊接或者设置定位结构的方式连接固定防偏摆弹簧，这样加强了防偏摆弹簧分别与浮动套筒和套筒安装座之间的连接强度，进而保证了浮动套筒能够始终直立在套筒安装座上，即保证了浮动套筒和螺栓的对中。

进一步地，所述防偏摆弹簧为圆柱螺旋弹簧或波形弹簧。

上述技术方案的有益效果在于：由于圆柱螺旋弹簧具有较好地承压效果，这样通过将防偏摆弹簧设为圆柱螺旋弹簧，能够更好地避免浮动套筒发生偏摆，进一步保证浮动套筒与套筒安装座的对中；由于波形弹簧需要的安装空间较小且缓冲吸振能力较强，这样在保证防偏摆弹簧承压效果的基础上，也能较小防偏摆弹簧的占用空间，有利于结构的紧凑化。

进一步地，所述支撑弹簧为锥形弹簧，所述球形万向节和所述套筒安装座之间也设有锥形弹簧，锥形弹簧具有支撑在套筒安装座上的大端以及支撑在球形万向节上的小端。

上述技术方案的有益效果在于：通过两个锥形弹簧分别对球形万向节两端的压紧作用，能够更好地稳定球形万向节，使浮动套筒能够更好地相对于球形万向节进行扶正，同样通过与防偏摆弹簧的共同作用，能够更好地避免球形万向节发生偏摆；另外，将防偏摆弹簧设置成锥形弹簧，这样既不会因防偏摆弹簧内径太小，而易发生滑动，同时也不会因防偏摆弹簧内径较大，而易发生卡死，即锥形弹簧能够更好地支撑球形万向节。

进一步地，所述销轴固定在所述浮动套筒和所述套筒安装座上，所述球形万向节的两端分别设有销轴孔，销轴孔的直径大于销轴的直径以实现浮动套筒的轴向浮动。

上述技术方案的有益效果在于：这样可以保证球形万向节在浮动套筒的轴向上具有一定的浮动空间，进一步地也可以保证浮动套筒在其自身轴向上具有一定的浮动空间，且通过此浮动空间可避让刀具固定螺栓或刀具固定螺母后退的行程，保证刀具拆装的正常进行。

为实现上述目的，本实用新型中末端执行器的浮动套筒组件采用如下技术方案：

末端执行器的浮动套筒组件，包括用于套设到刀具固定螺栓的头部或刀具固定螺母上的浮动套筒，还包括用于在驱动装置的驱动下转动的套筒安装座，套筒安装座和浮动套筒之间设有球形万向节，球形万向节的两端分别通过销轴与浮动套筒和套筒安装座铰接，球形万向节与浮动套筒之间设有支撑弹簧，浮动套筒和套筒安装座之间具有轴向间隔，所述轴向间隔内设有防偏摆弹簧，防偏摆弹簧的两端分别弹性支撑在浮动套筒和套筒安装座上，用于对浮动套筒的端面施加均匀的顶推力并使球形万向节的对应端的销轴与适配的销轴孔产生牵拉力，浮动套筒在所述顶推力和所述牵拉力的作用下直立在套筒安装座上。

上述技术方案的有益效果在于：本实用新型中的浮动套筒组件通过在浮动套筒和套筒安装座之间设置防偏摆弹簧，这样既能通过防偏摆弹簧对浮动套筒施加的均匀的顶推力进一步增加支撑弹簧和球形万向节之间的压紧力，即能够进一步增加球形万向节位于浮动套筒一端的销轴与其适配的销轴孔之间的牵拉力，进而能够进一步保证浮动套筒相对于球形万向节的扶正，同时在此基础上，通过防偏摆弹簧对浮动套筒施加的均匀的顶推力，能够使浮动套筒直立在套筒安装座上，因此通过上述顶推力和牵拉力的共同作用，能够防止浮动套筒相对于套筒安装座发生偏摆，实现浮动套筒在套筒安装座上的直立，即能够实现浮动套筒和套筒安装座的对中；与现有技术相比，浮动套筒组件无论是直立还是水平，均能通过上述的均匀顶推力以及牵拉力的共同作用实现浮动套筒与套筒安装座的对中，这样方便了浮动套筒与刀具固定螺栓的头部或者刀具固定螺母的对中，进而也有利于提高刀具的拆装效率。

进一步地，所述防偏摆弹簧的两端分别与所述浮动套筒以及所述套筒安装座焊接固定，或者，浮动套筒以及套筒安装座上均设有对防偏摆弹簧对应端进行固定定位的定位结构。

上述技术方案的有益效果在于：通过采用焊接或者设置定位结构的方式连接固定防偏摆弹簧，这样加强了防偏摆弹簧分别与浮动套筒和套筒安装座之间的连接强度，进而保证了浮动套筒能够始终直立在套筒安装座上，即保证了浮动套筒和螺栓的对中。

进一步地，所述防偏摆弹簧为圆柱螺旋弹簧或波形弹簧。

上述技术方案的有益效果在于：由于圆柱螺旋弹簧具有较好地承压效果，这样通过将防偏摆弹簧设为圆柱螺旋弹簧，能够更好地避免浮动套筒发生偏摆，进一步保证浮动套筒与套筒安装座的对中；由于波形弹簧需要的安装空间较小且缓冲吸振能力较强，这样在保证防偏摆弹簧承压效果的基础上，也能较小防偏摆弹簧的占用空间，有利于结构的紧凑化。

进一步地，所述支撑弹簧为锥形弹簧，所述球形万向节和所述套筒安装座之间也设有锥形弹簧，锥形弹簧具有支撑在套筒安装座上的大端以及支撑在球形万向节上的小端。

上述技术方案的有益效果在于：通过两个锥形弹簧分别对球形万向节两端的压紧作用，能够更好地稳定球形万向节，使浮动套筒能够更好地相对于球形万向节进行扶正，同样通过与防偏摆弹簧的共同作用，能够更好地避免球形万向节发生偏摆；另外，将防偏摆弹簧设置成锥形弹簧，这样既不会因防偏摆弹簧内径太小，而易发生滑动，同时也不会因防偏摆弹簧内径较大，而易发生卡死，即锥形弹簧能够更好地支撑球形万向节。

进一步地，所述销轴固定在所述浮动套筒和所述套筒安装座上，所述球形万向节的两端分别设有销轴孔，销轴孔的直径大于销轴的直径以实现浮动套筒的轴向浮动。

上述技术方案的有益效果在于：这样可以保证球形万向节在浮动套筒的轴向上具有一定的浮动空间，进一步地也可以保证浮动套筒在其自身轴向上具有一定的浮动空间，且通过此浮动空间可避让刀具固定螺栓或刀具固定螺母后退的行程，保证刀具拆装的正常进行。

附图说明

图1是本实用新型中末端执行器的立体图；

图2是本实用新型末端执行器中螺栓拆装装置的立体图(未显示驱动装置)；

图3是图2的剖视图；

图4是本实用新型末端执行器中视觉导航装置的立体图；

图5是本实用新型中末端执行器与螺栓对接时的状态图。

图中：10、后安装板；20、前安装板；21、滑轨；30、驱动装置；40、套筒安装座；41、底座；42、套筒段；43、安装槽；50、销轴；60、球形万向节；70、浮动套筒；71、对接腔；72、连接腔；80、防偏摆弹簧；90、第一锥形弹簧；100、第二锥形弹簧；110、限位挡圈；120、相机；130、清洗喷头；140、光源；150、第一手爪；160、第二手爪；170、滑板座；180、夹紧油缸；190、平移油缸；200、刀具固定螺栓；210、刀具；220、连接柱；230、刀座。

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了，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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中，可能出现的术语如“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实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“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，可能出现的语句“包括一个……”等限定的要素，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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型中换刀机器人的末端执行器的实施例1：

如图1所示，换刀机器人的末端执行器包括固定座，固定座用于固定在换刀机器人的机械臂(图中未示出)末端上，固定座包括后安装板10，后安装板10上安装有两个螺栓拆装装置，螺栓拆装装置用于换刀过程中刀具固定螺栓的拆装。螺栓拆除装置包括驱动装置30以及浮动套筒组件，其中，驱动装置30安装在后安装板10上，驱动装置30用于为浮动套筒组件提供旋转的动力。

如图1、图2以及图3所示，浮动套筒组件包括浮动套筒70以及套筒安装座40，其中，套筒安装座40包括底座41，底座41通过螺栓固定连接在驱动装置30的输出端上，且底座41呈圆盘状，底座41中部设有朝向底座41轴线方向向外延伸的套筒段42，套筒段42的内腔构成了安装槽43。浮动套筒70的轴向两端分别设置有相背布置的对接腔71和连接腔72，其中，对接腔71用于与刀座230上的刀具固定螺栓200的头部对接(图5所示)，对接腔71的端口呈喇叭状，以此通过喇叭状的端口可对浮动套筒70与刀具固定螺栓200的头部的对接进行引导对中，方便刀具固定螺栓200的头部进入对接腔71内；对接腔71内位于喇叭状端口下方的对接腔71的内壁为与刀具固定螺栓200的头部适配的多边结构，通过多边结构的内壁能够更好地实现对刀具固定螺栓200的拆装。

如图3所示，套筒安装座40的套筒段42和浮动套筒70之间设有球形万向节60，球形万向节60的一端位于浮动套筒70的连接腔72内，另一端位于套筒安装座40的套筒段42的安装槽43内，且球形万向节60的两端分别通过销轴50与浮动套筒70和套筒段42铰接，两个销轴50分别固定在浮动套筒70和套筒段42上。两个销轴50与球形万向节60上的销轴孔之间均为间隙配合，这样可以保证球形万向节60在套筒段42的轴向上具有一定的浮动空间，进一步地也可以保证浮动套筒70在套筒段42的轴向上具有一定的浮动空间，由于浮动套筒70拧动刀具固定螺栓200进行转动时刀具固定螺栓200会后退一定单位的螺距，这样通过浮动空间可对刀具固定螺栓200的后退形成避让。另外，浮动套筒70和套筒段42上分别套设有用于对销轴50进行限位的限位挡圈110，以防止两个销轴50脱出。

如图3所示，浮动套筒70和套筒段42之间具有轴向间隔，且在该轴向间隔内安装有防偏摆弹簧80，在本实施例中，防偏摆弹簧80为圆柱螺旋弹簧，防偏摆弹簧80的两端分别弹性支撑在浮动套筒70和套筒段42上，且分别与浮动套筒70和套筒段42焊接固定。防偏摆弹簧80可对浮动套筒70的端面施加均匀的顶推力，通过该均匀的顶推力能够使浮动套筒70朝向一定的方向向外延伸，且由于防偏摆弹簧80的另一端弹性支撑在套筒段42上，这样在保证浮动套筒70和套筒段42之间存在浮动空间之外，还可以保证浮动套筒70与套筒段42的对中。另外通过防偏摆弹簧80对浮动套筒70的端面施加均匀的顶推力，也可使球形万向节60的对应端的销轴50与适配的销轴孔之间产生牵拉力，在该牵拉力的作用下能够将球形万向节60压紧在销轴50上，保证球形万向节60的稳定。

如图3所示，球形万向节60和连接腔72的底壁之间设有第一锥形弹簧90，球形万向节60和安装槽43的底部之间设有第二锥形弹簧100，其中，第一锥形弹簧90具有支撑在连接腔72底壁上的大端以及支撑在球形万向节60对应端上的小端，第一锥形弹簧90构成了球形万向节60和连接腔72的底壁之间的支撑弹簧；第二锥形弹簧100具有支撑在安装槽43的底壁上的大端以及支撑在球形万向节60对应端的小端，且第二锥形弹簧100构成了球形万向节60和安装槽43底壁之间的支撑弹簧。通过第一锥形弹簧90和第二锥形弹簧100的作用不仅可以对浮动套筒70与刀具固定螺栓200对接时的振动起到一定的缓冲作用，同时通过第一锥形弹簧90和第二锥形弹簧100分别对球形万向节60两端的压紧也能够进一步增加销轴50和相应的销轴孔之间的牵拉力，使球形万向节60稳定在浮动套筒70和套筒安装座40之间，保证浮动套筒70和球形万向节60之间的对中，进而在顶推力和牵拉力的共同作用下可以进一步保证浮动套筒70和套筒段42的对中，使得浮动套筒70能够直立在套筒安装座40上。

另外，由于球形万向节60为双头球柱，若将第一锥形弹簧90和第二锥形弹簧100换成普通的弹簧，若该弹簧的内径太小，则易发生滑动，若该弹簧的内径较大，则易被卡死，即通过锥形弹簧保证了对球形万向节60支撑的稳定性。

如图4所示，末端执行器还包括安装在后安装板10上的视觉导航装置，视觉导航装置在后安装板10上与两个螺栓拆装装置中的一个位于同一侧，视觉导航装置用于换刀过程中对刀座230上刀具固定螺栓200的位置进行确定，以方便浮动套筒70与刀具固定螺栓200准确对接。视觉导航装置包括安装在后安装板10上的相机120，相机120用于换刀作业过程中工况的检测，并通过机器视觉定位刀座230上刀具固定螺栓200的位置，将获得的位置信号反馈至末端执行器，末端执行器根据反馈的信号对螺栓拆装装置的位置进行调整，直至浮动套筒70与刀具固定螺栓200对接完成。

视觉导航装置还包括安装在后安装板10上的光源140，光源140套设在相机120的圆周外部，光源140能够保证相机120捕捉到的画面的清晰度，便于末端执行器对刀座230上刀具固定螺栓200的位置进行判断。另外，相机120的镜头处还对称安装有相机清洗装置，相机清洗装置上的清洗喷头130用于清洗相机120的镜头，保证相机120在恶劣环境下也能够正常工作。

如图1所示，末端执行器还包括安装在后安装板10上的手爪装置，手爪装置位于两个螺栓拆装装置之间，手爪装置包括与后安装板10平行且间隔布置的前安装板20，且前安装板20和后安装板10之间通过多个连接柱220进行连接。前安装板20上设有两个平行且间隔布置的滑轨21，两个滑轨21上导向滑动装配有手爪组件。手爪组件包括第一手爪150和第二手爪160，其中，第一手爪150设有两个，两个第一手爪150分别滑动装配在两个滑轨21上；第二手爪160也设有两个，两个第二手爪160固定安装在滑板座170上，且滑板座170导向滑动装配在两个滑轨21上。

如图1和图5所示，夹爪装置还包括夹紧油缸180和平移油缸190，其中，夹紧油缸180设有两个，两个夹紧油缸180分别安装在位于同一滑轨21上的第一手爪150和第二手爪160之间，且夹紧油缸180的一端与第一手爪150连接，另一端与第二手爪160连接，以此通过夹紧油缸180可驱动第一手爪150和第二手爪160相对运动，实现第一手爪150和第二手爪160的张合，这样当进行刀具210的拆装时，可通过第一手爪150和第二手爪160的相对运动夹持固定刀具210。

平移油缸190的一端固定在前安装板20上，另一端与滑板座170连接，以此通过平移油缸190的伸缩可驱使滑板座170沿两个滑轨21移动，进而可驱使整个夹爪组件沿滑轨21导向滑动，实现夹爪组件动作的微调，并通过夹紧油缸180和平移油缸190的共同作用可将刀具210从刀座230上取下。

本实用新型中的末端执行器通过在浮动套筒和套筒安装座之间设置防偏摆弹簧，这样既能通过防偏摆弹簧对浮动套筒施加的均匀的顶推力进一步增加支撑弹簧和球形万向节之间的压紧力，即能够进一步增加球形万向节位于浮动套筒一端的销轴与其适配的销轴孔之间的牵拉力，进而能够进一步保证浮动套筒相对于球形万向节的扶正，同时在此基础上，通过防偏摆弹簧对浮动套筒施加的均匀的顶推力，能够使浮动套筒直立在套筒安装座上，因此通过上述顶推力和牵拉力的共同作用，能够防止浮动套筒相对于套筒安装座发生偏摆，实现浮动套筒在套筒安装座上的直立，即能够实现浮动套筒和套筒安装座的对中；与现有技术相比，浮动套筒组件无论是直立还是水平，均能通过上述的均匀顶推力以及牵拉力的共同作用实现浮动套筒与套筒安装座的对中，这样方便了浮动套筒与刀具固定螺栓的头部或者刀具固定螺母的对中，进而也有利于提高刀具的拆装效率。

本实用新型中末端执行器的实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，球形万向节60和对接腔71的腔底壁之间设有第一锥形弹簧90，球形万向节60和安装槽43的槽底壁之间设有第二锥形弹簧100。而本实施例中，只在球形万向节60和对接腔71的腔底壁之间设有锥形弹簧。

本实用新型中末端执行器的实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，防偏摆弹簧80为圆柱螺旋弹簧。而本实施例中，防偏摆弹簧80为波形弹簧。

本实用新型中末端执行器的实施例4：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，防偏摆弹簧80的两端分别与浮动套筒70以及套筒安装座40焊接固定。而本实施例中，浮动套筒70以及套筒安装座40上分别设有卡接防偏摆弹簧80相应端的卡槽，防偏摆弹簧80的两端通过分别卡接在相应的卡槽内实现固定连接，卡槽构成了对防偏摆弹簧80对应端进行固定定位的定位结构，或者，防偏摆弹簧80的一端只与浮动套筒70和套筒安装座40中的一个焊接固定，另一端通过卡槽进行固定定位。

本实用新型中末端执行器的实施例5：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，刀具210通过刀具固定螺栓200固定在刀座230上。而本实施例中，刀具210通过刀具固定螺母固定在刀座230上。

本实用新型中末端执行器的浮动套筒组件的实施例：浮动套筒组件的具体结构与上述换刀机器人的末端执行器实施例中的浮动套筒组件相同，在此不再重述。

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 (10)

1.换刀机器人的末端执行器，包括用于固定在机械臂上的固定座，固定座上设有浮动套筒组件，浮动套筒组件包括用于套设到刀具固定螺栓(200)的头部或刀具固定螺母上的浮动套筒(70)，还包括用于在驱动装置(30)的驱动下转动的套筒安装座(40)，套筒安装座(40)和浮动套筒(70)之间设有球形万向节(60)，球形万向节(60)的两端分别通过销轴(50)与浮动套筒(70)和套筒安装座(40)铰接，球形万向节(60)与浮动套筒(70)之间设有支撑弹簧，浮动套筒(70)和套筒安装座(40)之间具有轴向间隔，其特征在于，所述轴向间隔内设有防偏摆弹簧(80)，防偏摆弹簧(80)的两端分别弹性支撑在浮动套筒(70)和套筒安装座(40)上，用于对浮动套筒(70)的端面施加均匀的顶推力并使球形万向节(60)的对应端的销轴(50)与适配的销轴孔产生牵拉力，浮动套筒(70)在所述顶推力和所述牵拉力的作用下直立在套筒安装座(40)上。

2.根据权利要求1所述的换刀机器人的末端执行器，其特征在于，所述防偏摆弹簧(80)的两端分别与所述浮动套筒(70)以及所述套筒安装座(40)焊接固定，或者，浮动套筒(70)以及套筒安装座(40)上均设有对防偏摆弹簧(80)对应端进行固定定位的定位结构。

3.根据权利要求1或2所述的换刀机器人的末端执行器，其特征在于，所述防偏摆弹簧(80)为圆柱螺旋弹簧或波形弹簧。

4.根据权利要求1或2所述的换刀机器人的末端执行器，其特征在于，所述支撑弹簧为锥形弹簧，所述球形万向节(60)和所述套筒安装座(40)之间也设有锥形弹簧，锥形弹簧具有支撑在套筒安装座(40)上的大端以及支撑在球形万向节(60)上的小端。

5.根据权利要求1或2所述的换刀机器人的末端执行器，其特征在于，所述销轴(50)固定在所述浮动套筒(70)和所述套筒安装座(40)上，所述球形万向节(60)的两端分别设有销轴孔，销轴孔的直径大于销轴(50)的直径以实现浮动套筒(70)的轴向浮动。

6.末端执行器的浮动套筒组件，包括用于套设到刀具固定螺栓(200)的头部或刀具固定螺母上的浮动套筒(70)，还包括用于在驱动装置(30)的驱动下转动的套筒安装座(40)，套筒安装座(40)和浮动套筒(70)之间设有球形万向节(60)，球形万向节(60)的两端分别通过销轴(50)与浮动套筒(70)和套筒安装座(40)铰接，球形万向节(60)与浮动套筒(70)之间设有支撑弹簧，浮动套筒(70)和套筒安装座(40)之间具有轴向间隔，其特征在于，所述轴向间隔内设有防偏摆弹簧(80)，防偏摆弹簧(80)的两端分别弹性支撑在浮动套筒(70)和套筒安装座(40)上，用于对浮动套筒(70)的端面施加均匀的顶推力并使球形万向节(60)的对应端的销轴(50)与适配的销轴孔产生牵拉力，浮动套筒(70)在所述顶推力和所述牵拉力的作用下直立在套筒安装座(40)上。

7.根据权利要求6所述的末端执行器的浮动套筒组件，其特征在于，所述防偏摆弹簧(80)的两端分别与所述浮动套筒(70)以及所述套筒安装座(40)焊接固定，或者，浮动套筒(70)以及套筒安装座(40)上均设有对防偏摆弹簧(80)对应端进行固定定位的定位结构。

8.根据权利要求6或7所述的末端执行器的浮动套筒组件，其特征在于，所述防偏摆弹簧(80)为圆柱螺旋弹簧或波形弹簧。

9.根据权利要求6或7所述的末端执行器的浮动套筒组件，其特征在于，所述支撑弹簧为锥形弹簧，所述球形万向节(60)和所述套筒安装座(40)之间也设有锥形弹簧，锥形弹簧具有支撑在套筒安装座(40)上的大端以及支撑在球形万向节(60)上的小端。

10.根据权利要求6或7所述的末端执行器的浮动套筒组件，其特征在于，所述销轴(50)固定在所述浮动套筒(70)和所述套筒安装座(40)上，所述球形万向节(60)的两端分别设有销轴孔，销轴孔的直径大于销轴(50)的直径以实现浮动套筒(70)的轴向浮动。

Images