CN218927823U - 一种机器人工具快换装置的锁紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工业机器人应用领域，尤其涉及到一种机器人工具快换装置的锁紧机构，包括：主盘，其中部设有腔体，所述腔体上部固接有对接圆环，所述对接圆环的侧壁上开设有九个通孔，所述通孔内放有钢珠，所述对接圆环内活动安装有凸轮，所述凸轮下部与可上下移动的活塞固定连接，所述活塞的下部外壁紧贴所述腔体内壁，所述腔体的侧壁上开设有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口位于所述第二进气口上方；工具盘，其下部中间设有钢环，所述钢环侧壁开设有九个锁紧凹槽，所述锁紧凹槽用于容纳所述钢珠。与现有技术相比的优点在于：提高锁紧力，增加连接稳定性，提升对接精度；减小零件的磨损；提升产品安全性能；提高了抗扭抗弯能力。

Description

一种机器人工具快换装置的锁紧机构

技术领域

本实用新型涉及工业机器人应用领域，尤其涉及到一种机器人工具快换装置的锁紧机构。

背景技术

快换装置的主盘与工具盘之间的连接通常是通过气缸驱动，将主盘上的钢珠锁死在工具盘上的销槽上，现有的销槽结构为环向凹槽，所有的钢珠销均位于在同一环向凹槽内，使得快换装置在承受扭转力时，只能依靠主盘与工具盘之间的定位销，能承受的扭转力有限，限制了快换装置的使用范围，同时钢珠容易在凹槽内发生偏移，影响对接锁紧精度；而且工作时必须保持气缸中充满压缩空气，一旦意外停气，活塞松动进而钢珠解除锁死状态会导致工具盘脱落，容易损坏工具和工件。

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，提供了一种机器人工具快换装置的锁紧机构，相比于现有技术，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种机器人工具快换装置的锁紧机构，包括：

主盘，其中部设有腔体，所述腔体上部固接有对接圆环，所述对接圆环的侧壁上开设有九个通孔，所述通孔内放有钢珠，所述对接圆环内活动安装有凸轮，所述凸轮下部与可上下移动的活塞固定连接，所述活塞的下部外壁紧贴所述腔体内壁，所述腔体的侧壁上开设有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口位于所述第二进气口上方；

工具盘，其下部中间设有钢环，所述钢环侧壁开设有九个锁紧凹槽，所述锁紧凹槽用于容纳所述钢珠。

通过采用上述技术方案，钢珠分布在钢环的锁紧凹槽内，增加了受力点，提高锁紧力，增加连接的稳定性，使钢环的受力更加均匀，钢珠不会发生偏移，提升了对接精度。

作为本实用新型的一种优选方案，所述活塞下部与弹簧固定连接，所述弹簧的底部与所述腔体底部固定。

通过采用上述技术方案，采用弹簧有压缩空气配合实现活塞的升降，结构简单，生产成本低，弹簧在断气情况发生时还有支撑推力，确保连接的安全。

作为本实用新型的一种优选方案，所述主盘上表面设有均匀设有圆柱销和圆锥销，所述圆柱销和圆锥销环绕于所述对接圆环外侧且间隔设置。

通过采用上述技术方案，圆锥销与圆柱销的配合使用，提高了锁紧机构的抗扭抗弯能力。

作为本实用新型的一种优选方案，所述凸轮的外壁均匀设置有安全平台，所述安全平台为竖直设置的向内凹陷的圆柱面，所述安全平台正对所述钢珠，所述安全平台的直径于所述钢珠的直径相同。

通过采用上述技术方案，安全平台在断气情况发生时将钢珠卡住，防止凸轮下降钢珠回收，形成抱紧结构，防止主盘与工具盘分离。

作为本实用新型的一种优选方案，所述活塞下部设有突出块，所述腔体内设有与所述突出块上表面相匹配的凹陷部，所述凹陷部位于所述突出块上方。

通过采用上述技术方案，形状相配合的凹陷部与突出块，当压缩气体由第二进气口进入腔体内时，确保上部的压缩气体能够被完全排尽，增加下部的推力，增大锁紧力度。

作为本实用新型的一种优选方案，所述突出块侧面紧贴所述腔体内壁，所述突出块外部开设有环形槽，所述环形槽内设有第一密封圈。

通过采用上述技术方案，增加密封性，防止压缩气体在第一进气口位置与第二进气口位置之间流通。

作为本实用新型的一种优选方案，所述腔体上端与所述对接圆环的连接处设有第二密封圈，所述对接圆环下部与所述活塞接触处设有第三密封圈。

通过采用上述技术方案，增加密封性，防止压缩气体从接缝处逸出，确保腔体内部的密闭，为压缩气体作为推力提供密闭环境。

本实用新型公开了一种机器人工具快换装置的锁紧机构，与现有技术相比的优点在于：

1、钢珠分布在钢环的锁紧凹槽内，增加了受力点，提高锁紧力，增加连接的稳定性，使钢环的受力更加均匀，钢珠不会发生偏移，提升了对接精度；

2、锁紧时，钢珠与配合面为滚动摩擦，可减小零件的磨损；

3、凸轮上安全平台的设置提升了产品的安全性能；

4、圆锥销与圆柱销的配合使用，提高了锁紧机构的抗扭抗弯能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型主盘与工具盘分离时的结构示意图；

图3为本实用新型主盘与工具盘连接但未锁紧时的结构示意图；

图4为本实用新型中主盘的结构示意图；

图5为图1中A处的放大图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1、主盘；2、对接圆环；3、钢珠；4、凸轮；5、活塞；501、突出块；6、弹簧；7、工具盘；8、钢环；9、锁紧凹槽；11、腔体；1101、凹陷部；12、第一进气口；13、第二进气口；14、圆柱销；15、圆锥销；16、安全平台；21、第一密封圈；22、第二密封圈；23、第三密封圈。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

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1-5所示，本实用新型公开了一种机器人工具快换装置的锁紧机构，包括：主盘1，其中部设有腔体11，所述腔体11上部固接有对接圆环2，所述对接圆环2的侧壁上开设有九个通孔，所述通孔内放有钢珠3，所述对接圆环2内活动安装有凸轮4，所述凸轮4下部与可上下移动的活塞5固定连接，所述活塞5的下部外壁紧贴所述腔体11内壁，所述腔体11的侧壁上开设有第一进气口12和第二进气口13，所述第一进气口12位于所述第二进气口13上方；工具盘7，其下部中间设有钢环8，所述钢环8侧壁开设有九个锁紧凹槽9，所述锁紧凹槽9用于容纳所述钢珠3。

所述钢环8的直径大于所述对接圆环2的直径，即在对接时，所述钢环8位于所述对接圆环2的外侧。所述钢环8与所述工具盘7通过螺钉固定连接。具体如图4所示，所述凸轮4上设有若干螺纹孔，通过所述螺纹孔与所述活塞5固定连接。

所述活塞5下部与弹簧6固定连接，所述弹簧6的底部与所述腔体11底部固定。所述弹簧6与压缩空气配合提供锁紧推力。所述弹簧6为大推力矩形弹簧，与普通圆形截面材料的弹簧相比，在同样的空间，它的截面积大，吸收的能量比较大，在为所述活塞4提供锁紧方向的辅助推力的同时，也确保所述活塞4在断气情况下不会产生过大位移。

所述主盘1上表面设有均匀设有圆柱销14和圆锥销15，所述圆柱销14和圆锥销15环绕于所述对接圆环2外侧且间隔设置。

所述圆柱销14上端面的高度高出所述对接圆环2的上端面。所述工具盘7上设有对应的销孔。本方案中，所述圆柱销14与所述圆锥销15的数量均为三个。每个圆柱销14与相邻圆锥销15间的夹角为六十度。所述圆柱销14与所述圆锥销15配合使用，提高所述主盘1与所述工具盘7对接时的导向精度，同时提高抗扭抗弯能力。

所述凸轮4的外壁均匀设置有安全平台16，所述安全平台16为竖直设置的向内凹陷的圆柱面，所述安全平台16正对所述钢珠3，所述安全平台16的直径于所述钢珠3的直径相同。

如图5所示，所述安全平台16是为了防止供气压力不足、气管漏气或断开等情况发生时，所示主盘1与所述工具盘7脱落分离造成损坏。当所述主盘1突然发生断气时，所述活塞5由于重力的作用会下降，此时所述钢珠3移动至所述安全平台16，与所述凸轮4、锁紧凹槽9形成稳定的抱紧结构，阻止工具盘7的脱落。所述凸轮4与所述钢珠3的配合面，所述钢环8与所述钢珠3的配合面均采用特殊角度，在保证其锁紧配合关系的同时，可以放大所述活塞4所受推力，以提供更大的锁紧力。

所述活塞5下部设有突出块501，所述腔体11内设有与所述突出块501上表面相匹配的凹陷部1101，所述凹陷部1101位于所述突出块501上方。所述突出块501侧面紧贴所述腔体11内壁，所述突出块501外部开设有环形槽，所述环形槽内设有第一密封圈21。所述腔体11上端与所述对接圆环2的连接处设有第二密封圈22，所述对接圆环2下部与所述活塞5接触处设有第三密封圈23。

当主盘1与工具盘7处于松开状态时(如图2)，所述凸轮4位于所述钢珠3下方，压缩空气通过第一进气口12向腔体11内持续供气，此时压缩空气位于突出块501上方，钢珠3位于对接圆环2内；当主盘1向工具盘7移动(如图3)，钢珠3接触钢环8后向对接圆环2内侧移动；压缩空气通过第二进气口13持续进入腔体11内，第二进气口13靠近腔体11底部，即压缩空气位于腔体11底部，在压缩空气持续作用力下，将活塞5顶起，活塞5带着凸轮4一起向上运动，凸轮4将钢珠3推入锁紧凹槽9内，此时所述钢珠3的外侧位于所述锁紧凹槽9内，内侧仍然位于所述对接圆环2的通孔内，实现主盘1与工具盘7的锁紧(如图1)；当需要解除锁定时，停止第二进气口13进气，压缩空气由第一进气口12进入，在压缩空气作用力下活塞5向下运动，凸轮4收回，钢珠3回到对接圆环2内，解锁主盘1。

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 (7)

1.一种机器人工具快换装置的锁紧机构，其特征在于，包括：

主盘(1)，其中部设有腔体(11)，所述腔体(11)上部固接有对接圆环(2)，所述对接圆环(2)的侧壁上开设有九个通孔，所述通孔内放有钢珠(3)，所述对接圆环(2)内活动安装有凸轮(4)，所述凸轮(4)下部与可上下移动的活塞(5)固定连接，所述活塞(5)的下部外壁紧贴所述腔体(11)内壁，所述腔体(11)的侧壁上开设有第一进气口(12)和第二进气口(13)，所述第一进气口(12)位于所述第二进气口(13)上方；

工具盘(7)，其下部中间设有钢环(8)，所述钢环(8)侧壁开设有九个锁紧凹槽(9)，所述锁紧凹槽(9)用于容纳所述钢珠(3)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人工具快换装置的锁紧机构，其特征在于，所述活塞(5)下部与弹簧(6)固定连接，所述弹簧(6)的底部与所述腔体(11)底部固定。

3.根据权利要求1所述的一种机器人工具快换装置的锁紧机构，其特征在于，所述主盘(1)上表面设有均匀设有圆柱销(14)和圆锥销(15)，所述圆柱销(14)和圆锥销(15)环绕于所述对接圆环(2)外侧且间隔设置。

4.根据权利要求1所述的一种机器人工具快换装置的锁紧机构，其特征在于，所述凸轮(4)的外壁均匀设置有安全平台(16)，所述安全平台(16)为竖直设置的向内凹陷的圆柱面，所述安全平台(16)正对所述钢珠(3)，所述安全平台(16)的直径于所述钢珠(3)的直径相同。

5.根据权利要求1所述的一种机器人工具快换装置的锁紧机构，其特征在于，所述活塞(5)下部设有突出块(501)，所述腔体(11)内设有与所述突出块(501)上表面相匹配的凹陷部(1101)，所述凹陷部(1101)位于所述突出块(501)上方。

6.根据权利要求5所述的一种机器人工具快换装置的锁紧机构，其特征在于，所述突出块(501)侧面紧贴所述腔体(11)内壁，所述突出块(501)外部开设有环形槽，所述环形槽内设有第一密封圈(21)。

7.根据权利要求6所述的一种机器人工具快换装置的锁紧机构，其特征在于，所述腔体(11)上端与所述对接圆环(2)的连接处设有第二密封圈(22)，所述对接圆环(2)下部与所述活塞(5)接触处设有第三密封圈(23)。

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