CN217648399U - 一种机器人末端执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人末端执行器。该机器人末端执行器包括执行器件、转接法兰、卡箍结构及机器人连接组件，其中机器人连接组件与转接法兰连接，转接法兰与执行器件通过锥台结构定位连接，锥台结构通过卡箍结构固定锁紧。锥台结构包括设置于转接法兰一侧的锥台Ⅰ和设置于执行器件后端的锥台Ⅱ，锥台Ⅱ和锥台Ⅰ分别通过端部的定位平面Ⅱ和定位平面Ⅰ定位连接，锥台Ⅰ和锥台Ⅱ的直径均为向端部的定位平面方向逐渐增大。本实用新型的机械臂末端执行器内部器件之间通过锥台结构连接，圆锥体压合承载能力强，更加适合打磨和负载搬运。

Description

一种机器人末端执行器

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人末端执行器。

背景技术

机械臂末端执行器是机械臂与外界进行交互的最后环节和执行部件，是机械臂用来直接执行各种操作和任务的器件，它关乎着机械臂能否快速且有效的完成指定的任务。在工业机器人和特种机器人领域有着广泛的应用，不同的机械臂末端执行器影响着机械臂在各个领域的工作范围。与此同时，是否能够快速、稳定、灵活、自动的更换末端执行器成为现今机械臂末端执行器以及机械臂设计的重要指标。

目前的机械臂末端执行器内部器件之间，一般需要人工手动更换，这就导致更换多次后，因摩擦和磨损导致的定位精度损失无法补偿，降低了使用寿命，生产成本高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种机器人末端执行器，以解决现有的机械臂末端执行器内部器件更换多次后，因摩擦和磨损导致的定位精度损失且无法补偿的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种机器人末端执行器，包括执行器件、转接法兰、卡箍结构及机器人连接组件，其中机器人连接组件与转接法兰连接，转接法兰与执行器件通过锥台结构定位连接，锥台结构通过卡箍结构固定锁紧。

在一种可能实现的方式中，所述锥台结构包括设置于转接法兰一侧的锥台Ⅰ和设置于所述执行器件后端的锥台Ⅱ，锥台Ⅱ和锥台Ⅰ分别通过端部的定位平面Ⅱ和定位平面Ⅰ定位连接，锥台Ⅰ和锥台Ⅱ的直径均为向端部的定位平面方向逐渐增大。

在一种可能实现的方式中，所述定位平面Ⅰ上设有定位环；所述定位平面Ⅱ上设有定位槽，定位环与定位槽插接定位。

在一种可能实现的方式中，所述定位平面Ⅰ上设有位于定位环外侧的销孔Ⅰ；所述定位平面Ⅱ上设有位于所述定位槽外侧的销孔Ⅱ，销孔Ⅱ通过定位销与销孔Ⅰ定位连接。

在一种可能实现的方式中，所述卡箍结构包括两个半环；半环包括半环体，半环体的内侧壁沿周向设有V型槽；

在一种可能实现的方式中，所述定位平面Ⅰ和所述定位平面Ⅱ容置于V型槽内，V型槽与所述锥台Ⅰ和所述锥台Ⅱ锥面配合。

在一种可能实现的方式中，所述半环体的一端端面设有螺纹孔，另一端端面设有螺钉沉头孔；两个所述半环的相对应端通过螺钉连接，螺钉穿过一个所述半环上的螺钉沉头孔，与另一个所述半环上的螺纹孔连接。

在一种可能实现的方式中，所述半环体设有所述螺钉沉头孔的一端外侧设有操作槽，操作槽与所述螺钉沉头孔连通。

在一种可能实现的方式中，所述机器人连接组件包括力控件和转接筒，其中转接筒的一端与所述转接法兰连接，另一端与力控件连接，力控件与机器人的执行末端连接。

在一种可能实现的方式中，所述转接筒上设有机器人视觉和标定针。

在一种可能实现的方式中，所述执行器件包括定子、转子及执行件，转子与定子转动连接，转子由定子的前端伸出且与执行件连接；定子的侧壁上设有动力接口，定子的后端设置所述锥台Ⅱ。

本实用新型的优点及有益效果是：本实用新型提供的一种机器人末端执行器，机械臂末端执行器内部器件之间通过锥台结构连接，圆锥体压合承载能力强，明显高于目前止口类型，提高了使用寿命，更加适合打磨和负载搬运。

本实用新型的机械臂末端执行器内部器件之间通过锥台结构连接，圆锥面配合定位精度高，且采用两个半环锁紧，安装或拆卸更加方便快捷，圆锥体压合区域更加适合含有振动的打磨等场合。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型一种机器人末端执行器的等轴测图；

图2为本实用新型一种机器人末端执行器的的剖面视图；

图3为图2中A处局部放大图；

图4为本实用新型中执行器件的等轴测图；

图5为本实用新型中转接法兰的等轴测图；

图6为本实用新型中半环的等轴测图；

图7本实用新型中一种机器人末端执行器的横剖面视图；

图中：图中：1为执行器件，101为定子，102为转子，103为执行件，104为动力接口，105为锥台Ⅱ，106为定位平面Ⅱ，107为销孔Ⅱ，108为定位槽，2为转接法兰，201为圆盘，202为锥台Ⅰ，203为定位平面Ⅰ，204为定位环，205为销孔Ⅰ，206为螺钉孔，207为销孔Ⅲ，3为半环，301为半环体，302为V型槽，303为螺纹孔，304为螺钉沉头孔，305为操作槽，4为力控件，5为机器人视觉，6为标定针，7为定位销，8为螺钉，9为转接筒。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供一种机器人末端执行器，内部器件之间通过锥台结构连接，圆锥体压合承载能力强，提高了使用寿命，更加适合打磨和负载搬运。参见图1至图3所示，该机器人末端执行器包括执行器件1、转接法兰2、卡箍结构及机器人连接组件，其中机器人连接组件与转接法兰2连接，转接法兰2与执行器件1通过锥台结构定位连接，锥台结构通过卡箍结构固定锁紧。

参见图2、图3所示，本实用新型的实施例中，锥台结构包括设置于转接法兰2一侧的锥台Ⅰ202和设置于执行器件1后端的锥台Ⅱ105，锥台Ⅰ202和锥台Ⅱ105分别通过端部的定位平面Ⅰ203和定位平面Ⅱ106定位连接，锥台Ⅰ202和锥台Ⅱ105的直径均为向端部的定位平面方向逐渐增大。

参见图5所示，本实用新型的实施例中，转接法兰2包括圆盘201，圆盘201的一侧面中心位置设置锥台Ⅰ202，锥台Ⅰ202的端部为定位平面Ⅰ203，锥台Ⅰ202的直径为向靠近定位平面Ⅰ203方向逐渐增大。进一步地，定位平面Ⅰ203的中心设有定位环204；定位平面Ⅰ203上还设有位于定位环204外侧的销孔Ⅰ205。

参见图4所示，本实用新型的实施例中，执行器件1后端部设有锥台Ⅱ105，锥台Ⅱ105的端部为定位平面Ⅱ106，锥台Ⅱ105的直径为向靠近定位平面Ⅱ106方向逐渐增大。优选地，锥台Ⅰ202和锥台Ⅱ105的直径相等，以便与卡箍结构连接。进一步地，定位平面Ⅱ106的中心设有定位槽108，定位平面Ⅱ106上还设有位于定位槽108外侧的销孔Ⅱ107。

参见图3所示，具体装配时，锥台Ⅰ202上的定位环204与锥台Ⅱ105上的定位槽108插接定位，将锥台Ⅰ202上的销孔Ⅰ205与锥台Ⅱ105上的销孔Ⅱ107通过定位销7定位连接，使锥台Ⅰ202的定位平面Ⅰ203与锥台Ⅱ105的定位平面Ⅱ106完全贴合定位。

参见图3、图6、图7所示，本实用新型的实施例中，卡箍结构包括两个半环3，两个半环3的相对应端通过螺钉8连接。半环3包括半环体301，半环体301的内侧壁沿周向设有V型槽302；锥台Ⅰ202的定位平面Ⅰ203和锥台Ⅱ105的定位平面Ⅱ106容置于V型槽302内，半环体301的V型槽302与锥台Ⅰ202和锥台Ⅱ105锥面配合。

具体地，半环体301的一端端面设有螺纹孔303，另一端端面设有螺钉沉头孔304；螺钉8穿过一个半环3上的螺钉沉头孔304，与另一个半环3上的螺纹孔303连接，参见图7所示。

进一步地，半环体301设有螺钉沉头孔304的一端外侧设有操作槽305，操作槽305与螺钉沉头孔304连通，操作槽305方便螺钉8的连接。

参见图1所示，本实用新型的实施例中，机器人连接组件包括力控件4和转接筒9，其中转接筒9的一端与转接法兰2连接，另一端与力控件4连接，力控件4与机器人的执行末端连接。转接筒9上设有机器人视觉5和标定针6，标定针6为临时固定件，只在机器人系统标定时刻用。优选地，力控件4采用六维力传感器。

参见图5所示，转接法兰2的圆盘201上设有一个销孔Ⅲ207及沿周向布设的多个螺钉孔206，销孔Ⅲ207和螺钉孔206用于与转接筒9连接。

参见图4所示，本实用新型的实施例中，执行器件1包括定子101、转子102及执行件103，转子102与定子101转动连接，转子102由定子101的前端伸出且与执行件103连接；定子101的侧壁上设有动力接口104，定子101的后端设置锥台Ⅱ105。

本实施例中，执行器件1为气动打磨头，动力接口104为气动输入接口，执行件103为砂轮。

本实用新型提供的一种机器人末端执行器，转接法兰2和执行器件1通过端部的锥台结构定位连接，即锥台Ⅰ202和锥台Ⅱ105分别通过端部的定位平面Ⅰ203和定位平面Ⅱ106定位连接。两个半环3首尾顺次用螺钉8连接，螺钉8穿过一个半环3上的螺钉沉头孔304后，与另一个半环3端部的螺纹孔303连接，使两个半环3抱紧锥台Ⅰ202和锥台Ⅱ105。此时半环3内侧的V型槽302的下圆锥面与锥台Ⅱ105的圆锥面压合，V型槽302的上圆锥面与锥台Ⅰ202的圆锥面压合。这样通过圆锥体压合方式，定位精度高，承载能力强，提高了末端执行器的使用寿命，更加适合打磨和负载搬运。同时，采用两个半环锁紧，安装和拆卸更加方便快捷，圆锥体压合区域更加适合含有振动的打磨等场合。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种机器人末端执行器，其特征在于，包括执行器件(1)、转接法兰(2)、卡箍结构及机器人连接组件，其中机器人连接组件与转接法兰(2)连接，转接法兰(2)与执行器件(1)通过锥台结构定位连接，锥台结构通过卡箍结构固定锁紧。

2.根据权利要求1所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述锥台结构包括设置于转接法兰(2)一侧的锥台Ⅰ(202)和设置于所述执行器件(1)后端的锥台Ⅱ(105)，锥台Ⅱ(105)和锥台Ⅰ(202)分别通过端部的定位平面Ⅱ(106)和定位平面Ⅰ(203)定位连接，锥台Ⅰ(202)和锥台Ⅱ(105)的直径均为向端部的定位平面方向逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述定位平面Ⅰ(203)上设有定位环(204)；所述定位平面Ⅱ(106)上设有定位槽(108)，定位环(204)与定位槽(108)插接定位。

4.根据权利要求3所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述定位平面Ⅰ(203)上设有位于定位环(204)外侧的销孔Ⅰ(205)；所述定位平面Ⅱ(106)上设有位于所述定位槽(108)外侧的销孔Ⅱ(107)，销孔Ⅱ(107)通过定位销(7)与销孔Ⅰ(205)定位连接。

5.根据权利要求2所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述卡箍结构包括两个半环(3)；半环(3)包括半环体(301)，半环体(301)的内侧壁沿周向设有V型槽(302)；

所述定位平面Ⅰ(203)和所述定位平面Ⅱ(106)容置于V型槽(302)内，V型槽(302)与所述锥台Ⅰ(202)和所述锥台Ⅱ(105)锥面配合。

6.根据权利要求5所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述半环体(301)的一端端面设有螺纹孔(303)，另一端端面设有螺钉沉头孔(304)；两个所述半环(3)的相对应端通过螺钉(8)连接，螺钉(8)穿过一个所述半环(3)上的螺钉沉头孔(304)，与另一个所述半环(3)上的螺纹孔(303)连接。

7.根据权利要求6所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述半环体(301)设有所述螺钉沉头孔(304)的一端外侧设有操作槽(305)，操作槽(305)与所述螺钉沉头孔(304)连通。

8.根据权利要求1所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述机器人连接组件包括力控件(4)和转接筒(9)，其中转接筒(9)的一端与所述转接法兰(2)连接，另一端与力控件(4)连接，力控件(4)与机器人的执行末端连接。

9.根据权利要求8所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述转接筒(9)上设有机器人视觉(5)和标定针(6)。

10.根据权利要求2所述的机器人末端执行器，其特征在于，所述执行器件(1)包括定子(101)、转子(102)及执行件(103)，转子(102)与定子(101)转动连接，转子(102)由定子(101)的前端伸出且与执行件(103)连接；定子(101)的侧壁上设有动力接口(104)，定子(101)的后端设置所述锥台Ⅱ(105)。

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