CN219819763U - 一种快换装置以及与该快换装置配合使用的机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供、一种快换装置以及与该快换装置配合使用的机器人，包括有供机器人更换机械抓手的快换平台，快换平台包括支撑架以及安装在支撑架两侧的右支撑座和左支撑座，右支撑座的右端和左支撑座的左端各开设有能约束待使用的机械抓手朝竖向移动的卡槽缺口，右支撑座内的待使用的第一机械抓手从所述卡槽缺口的右侧取出和放置，左支撑座内的待使用的第二机械抓手从卡槽缺口的左侧取出和放置，与现有技术相比，本实用新型的优点在于：利用快换平台在支撑架的左右两侧分别安装了能放置的待使用的机械抓手的支撑座，从而便于更好地更换待使用的机械抓手，提高更换待使用的机械抓手的工作效率。

Description

一种快换装置以及与该快换装置配合使用的机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术设备领域，尤其涉及一种快换装置以及与该快换装置配合使用的机器人。

背景技术

随着社会经济的不断发展，企业对零部件生产效率的要求越来越高，机械抓手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一款机械设备，用于替代人手来实现一切分拣、搬运以及平移等动作，可以降低工人的劳动强度和难度；但在机械化生产过程中，由于抓取的产品种类、尺寸和重量不同，往往需要多个能适应不同产品的机械抓手，从而导致该生产过程成本较高、自动化程度较低。

为此，市场上出现了快换盘这一使用工具，它可以使机器人使用两个以上的机械抓手进行生产工作，现有技术中对机械抓手的快换装置进行了改进，如专利号为ZL202110752080.6(授权公告号为CN113478511A)的中国实用新型《一种机器人机械抓手的快换装置的操作方法》，该实用新型的机器人主体设置于一支撑架上，机器人的两侧设置有快换平台，两个快换平台上放置着不同的机械抓手，机械抓手顶端安装有快换副盘组件，对应地，机器人主体的末端安装有快换主盘组件，快换主盘组件的底部与快换副盘组件的顶部通过定位装置和自锁钢珠装置实现可拆卸式连接，该实用新型可实现一个机器人主体使用两个机械抓手，并让机械抓手之间能够实现自由的切换。

现有机器人机械抓手的快换装置的设计典型如上述的快换装置，但是机器人在放置一个机械抓手后连接另一侧的机械抓手时，机器人需要旋转180°，在机器人两侧的快换平台之间进行更换机械抓手，因此机器人更换机械抓手的便捷程度较低，并且会增长生产工作的时间，为此有必要进一步的改进。

发明内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题使提供一种便于机器人更好地更换机械抓手的快换装置。

本实用新型所要解决的第二个技术问题使提供一种与上述快换装置配合使用的机器人。

本实用新型为解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该快换装置包括有供机器人更换机械抓手的快换平台，其特征在于：所述快换平台包括支撑架以及安装在所述支撑架两侧的右支撑座和左支撑座，所述右支撑座的右端和所述左支撑座的左端各开设有能约束待使用的机械抓手朝竖向移动的卡槽缺口，所述右支撑座内的待使用的第一机械抓手从所述卡槽缺口的右侧取出和放置，相应地，所述左支撑座内的待使用的第二机械抓手从所述卡槽缺口的左侧取出和放置。

为了防止待使用的机械抓手在卡槽缺口内水平移动导致其掉落，优选地，在所述右支撑座和所述左支撑座的所述卡槽缺口附近设有限制所述待使用的机械抓手水平移动的限位件。

为了使限制件的限制效果更好，优选地，所述限位件呈柱状，并对称设置在所述卡槽缺口的两侧。

为了使快换平台能够防尘，优选地，所述快换平台上方设有一个用于遮挡所述快换平台的盖板，相应地，所述支撑架的上端设有杠杆气缸，所述杠杆气缸通过压杆控制所述盖板开启或闭合。当机器人需要更换机械抓手时，盖板将打开供机器人更换，其余时间盖板处于闭合状态。

为了解决第二个技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种机器人，该机器人的机械臂末端安装有可切换机械抓手的主盘组件和可监控所述机器人的切换机构和机械抓手对准切换的工业相机，其特征在于：所述待使用的机械抓手被约束在上述的快换装置的快换平台上。

为了使待使用的机械抓手能与机器人的机械臂可拆卸式连接，优选地，所述待使用的机械抓手的顶端设有与所述主盘组件可拆卸式连接的副盘组件。气动系统启动使得主盘组件锁紧副盘组件，实现机器人的机械臂与机械抓手完全连接，气动系统关闭使得主盘组件松开副盘组件，实现机器人的机械臂与机械抓手完全拆卸。

为了实现主盘组件能锁紧副盘组件，优选地，所述主盘组件包括与所述机器人的机械臂末端连接的公盘、位于所述公盘下端中间用于与所述副盘组件锁紧的锁紧机构和位于所述公盘下端外侧用于所述主盘组件与所述副盘组件固定位置的定位销。锁紧机构可卡住副盘组件的内部，定位销使主盘组件和副盘组件位置相对固定，从而实现主盘组件能稳定的锁紧副盘组件。

相应地，为了使副盘组件能与主盘组件相适应，优选地，所述副盘组件包括与所述待使用的机械抓手顶端连接的母盘、位于所述母盘上表面中间用于卡住所述锁紧机构的锁紧凹槽以及位于所述母盘上表面外侧供所述定位销插入的定位孔。锁紧凹槽可以卡住锁紧机构的外部，定位孔与定位销正对，主盘组件与副盘组件连接时，定位销插入定位孔中，从而实现副盘组件与主盘组件固定连接。

为了实现锁紧机构能卡住或者松开锁紧凹槽的内壁，优选地，所述锁紧机构包括多个锁紧钢珠以及设有多个钢珠活动槽的活动腔，所述活动腔的每个钢珠活动槽上对应设置一个所述锁紧钢珠，当所述活动腔内的锁紧钢珠气动弹出后，所述锁紧钢珠挤压所述锁紧凹槽的内壁，实现所述公盘与所述母盘的连接；当所述活动腔内的锁紧钢珠缩回后，实现所述公盘与所述母盘的分离。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)快换装置利用一个快换平台在支撑架的左右两侧分别安装了能放置的待使用的机械抓手的支撑座，从而便于更好地更换待使用的机械抓手，提高更换待使用的机械抓手的工作效率；

(2)提供了一种与该快换装置配合使用的机器人，机器人的机械臂能将待使用的机械抓手抓起从快换平台的左右两侧取出或放置，从而实现机器人的机械臂末端可在一个快换平台上从左右两侧快速更换机械抓手，节省机器人生产工作的时间。

附图说明

图1为本实用新型实施例中机器人机械抓手的快换装置的立体结构示意图(盖板打开状态)；

图2为本实用新型实施例中快换平台和待使用的机械抓手的立体结构示意图(盖板闭合状态)；

图3为本实用新型实施例中快换平台的立体结构示意图(盖板打开状态)；

图4为本实用新型实施例中快换平台和待使用的机械抓手的正视结构示意图；

图5为本实用新型实施例中主盘组件的正视结构示意图；

图6为本实用新型实施例中副盘组件的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1-6所示，为本实用新型的最佳实施例。本实施例的快换装置包括有供机器人1更换机械抓手的快换平台3，快换平台3包括支撑架31以及安装在支撑架31两侧的右支撑座32和左支撑座33，右支撑座32的右端和左支撑座33的左端各开设有能约束待使用的第一机械抓手2和待使用的第二机械抓手2′竖向移动的卡槽缺口34，右支撑座32内的待使用的第一机械抓手2从卡槽缺口34的右侧取出和放置，相应地，左支撑座内33的待使用的第二机械抓手2′从所述卡槽缺口34的左侧取出和放置。并且在右支撑座32和左支撑座33的卡槽缺口34附近设有限制待使用的第一机械抓手2和待使用的第二机械抓手2′水平移动的限位件35，其中，限位件35呈柱状，并对称设置在卡槽缺口34的两侧。另外，快换平台3上方设有一个用于遮挡快换平台3的盖板7，相应地，支撑架31的上端设有杠杆气缸36(杠杆气缸具体工作原理如专利号为ZL201610892938.8所示，具体结构不再赘述)，杠杆气缸36通过压杆361控制盖板7开启或闭合，当机器人1需要更换机械抓手时，盖板7将打开供机器人1更换，其余时间盖板处于闭合状态。

如图1和4所示，本实施例与该快换装置配合使用的机器人的机械臂末端安装有可切换机械抓手的主盘组件4和可监控机器人1的切换机构和机械抓手对准切换的工业相机5，待使用的第一机械抓手2和待使用的第二机械抓手2′被约束在上述的快换装置的快换平台3上。通过工业相机5的实时监控，将视频信号传输到监视器上，从而辅助操作人员快速准确地操控主盘组件4和副盘组件6的连接或拆卸，从而实现机械抓手的快速更换。

主盘组件如图5所示，主盘组件4包括与机器人1的机械臂末端连接的公盘41、位于公盘41下端中间用于与副盘组件6锁紧的锁紧机构42和位于公盘41下端外侧用于主盘组件4与副盘组件6固定位置的定位销43。其中，锁紧机构42包括多个锁紧钢珠421以及设有多个钢珠活动槽的活动腔422，活动腔422的每个钢珠活动槽上对应设置一个所述锁紧钢珠421，当活动腔422内的锁紧钢珠421气动弹出后，锁紧钢珠421挤压锁紧凹槽62的内壁，实现公盘41与母盘61的连接；当活动腔422内的锁紧钢珠421缩回后，实现公盘41与母盘61的分离。锁紧机构42可卡住副盘组件6的内部，定位销43使主盘组件4和副盘组件6位置相对固定，从而实现主盘组件4能稳定的锁紧副盘组件6。

副盘组件如图6所示，副盘组件6包括与待使用的第一机械抓手2和待使用的第二机械抓手2′顶端连接的母盘61、位于母盘61上表面中间用于卡住锁紧机构42的锁紧凹槽62以及位于母盘61上表面外侧供定位销43插入的定位孔63。锁紧凹槽62可以卡住锁紧机构42的外部，定位孔63与定位销43正对，主盘组件4与副盘组件6连接时，定位销43插入定位孔63中，从而实现副盘组件6与主盘组件4固定连接。

综上，本实用新型提供的快换装置以及与该快换装置配合使用的机器人实施例的具体工作过程：

A、机器人1的机械臂末端通过主盘组件4和副盘组件6的锁紧连接使机器人1连接着第一机械抓手2，盖板7处于打开状态；

B、机器人1的机械臂将连接的第一机械抓手2从右侧向右支撑座32的卡槽缺口34放置，放置时将机械抓手2到限位件35上，防止第一机械抓手2水平移动掉落，当第一机械抓手2放置到右支撑座32的卡槽缺口34内时，机器人1的机械臂末端的主盘组件4与右支撑座32的卡槽缺口34内的第一机械抓手2上副盘组件6拆卸；

C、机器人1的机械臂向左侧移动半个快换平台3的距离，机器人1的机械臂末端的主盘组件4固定连接左支撑座33的卡槽缺口34内的待使用的第二机械抓手2′的副盘组件6，机器人1的机械臂向上提起待使用的第二机械抓手2′，使待使用的第二机械抓手2′不受限位件35的限制，机器人1的机械臂带动待使用的第二机械抓手2′向左移动离开左支撑座33的卡槽缺口34，从而完成更换第二机械抓手2′，盖板7闭合；

D、从左支撑座33内的第二机械抓手2′更换到右支撑座32内的待使用的第一机械抓手2重复上述步骤。

Claims (9)

1.一种快换装置，包括有供机器人(1)更换机械抓手的快换平台(3)，其特征在于：所述快换平台(3)包括支撑架(31)以及安装在所述支撑架(31)两侧的右支撑座(32)和左支撑座(33)，所述右支撑座(32)的右端和所述左支撑座(33)的左端各开设有能约束待使用的机械抓手(2；2′)朝竖向移动的卡槽缺口(34)，所述右支撑座(32)内的待使用的第一机械抓手(2)从所述卡槽缺口(34)的右侧取出和放置，相应地，所述左支撑座内(33)的待使用的第二机械抓手(2′)从所述卡槽缺口(34)的左侧取出和放置。

2.根据权利要求1所述的快换装置，其特征在于：在所述右支撑座(32)和所述左支撑座(33)的所述卡槽缺口(34)附近设有限制所述待使用的机械抓手(2；2′)水平移动的限位件(35)。

3.根据权利要求2所述的快换装置，其特征在于：所述限位件(35)呈柱状，并对称设置在所述卡槽缺口(34)的两侧。

4.根据权利要求3所述的快换装置，其特征在于：所述快换平台(3)上方设有一个用于遮挡所述快换平台(3)的盖板(7)，相应地，所述支撑架(31)的上端设有杠杆气缸(36)，所述杠杆气缸(36)通过压杆(361)控制所述盖板(7)开启或闭合。

5.一种机器人，该机器人(1)的机械臂末端安装有可切换机械抓手的主盘组件(4)和可监控所述机器人(1)的切换机构和机械抓手对准切换的工业相机(5)，其特征在于：所述待使用的机械抓手(2；2′)被约束在如权1～4任意一项所述的快换装置的快换平台(3)上。

6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于：所述待使用的机械抓手(2；2′)的顶端设有与所述主盘组件(4)可拆卸式连接的副盘组件(6)。

7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于：所述主盘组件(4)包括与所述机器人(1)的机械臂末端连接的公盘(41)、位于所述公盘(41)下端中间用于与所述副盘组件(6)锁紧的锁紧机构(42)和位于所述公盘(41)下端外侧用于所述主盘组件(4)与所述副盘组件(6)固定位置的定位销(43)。

8.根据权利要求7所述的机器人，其特征在于：所述副盘组件(6)包括与所述待使用的机械抓手(2；2′)顶端连接的母盘(61)、位于所述母盘(61)上表面中间用于卡住所述锁紧机构(42)的锁紧凹槽(62)以及位于所述母盘(61)上表面外侧供所述定位销(43)插入的定位孔(63)。

9.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于：所述锁紧机构(42)包括多个锁紧钢珠(421)以及设有多个钢珠活动槽的活动腔(422)，所述活动腔(422)的每个钢珠活动槽上对应设置一个所述锁紧钢珠(421)，当所述活动腔(422)内的锁紧钢珠(421)气动弹出后，所述锁紧钢珠(421)挤压所述锁紧凹槽(62)的内壁，实现所述公盘(41)与所述母盘(61)的连接；当所述活动腔(422)内的锁紧钢珠(421)缩回后，实现所述公盘(41)与所述母盘(61)的分离。