[实用新型]一种机器人工具快换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种快换装置，特别涉及一种机器人工具快换装置。

背景技术

机器人工具快换装置包括主盘和从盘，主盘安装在机器人前端手臂上，从盘安装在末端执行器(如点焊焊枪、抓手和真空器具等)上，通过在快换装置的四周连接不同的实用工具模块，快换装置能够让不同的介质如液体、气体、真空、液压、电信号等从机器人手臂连通到末端执行器上。快换装置的一个主盘可以根据生产实际需要与多个从盘配合使用，从而实现单个机器人自动更换不同的末端执行器，使机器人的应用更具柔性，被广泛应用于自动点焊、材料抓举、冲压、检测、装配和包装等操作，具有生产线更换迅速、有效降低停工时间等优势。

快换装置的主盘与从盘之间的连接通常是通过气缸驱动，将主盘上的钢珠销锁死在从盘上的销槽上，现有的销槽结构多为环向凹槽，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，只能依靠主盘与从盘之间的定位销，能承受的扭转力有限，限制了快换装置的使用范围；此外，快换装置要求主盘与从盘必须紧密连接后方可连通各种介质，但现有快换装置缺少及时反馈主盘与从盘已紧密连接的装置。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有机器人工具快换装置承受的扭转力有限，同时缺少及时反馈主盘与从盘已紧密连接的装置的问题，进而提出一种机器人工具快换装置。

本实用新型为了解决上述技术问题采取的技术方案是：本实用新型的一种机器人工具快换装置包括主盘和从盘，主盘包括主盘上壳体、主盘下壳体、保压弹簧、活塞、锁紧反馈系统、柱形推动块和多个钢珠销，主盘上壳体和主盘下壳体均为下端开口的筒形结构，主盘上壳体和主盘下壳体上下设置并密封连接为一体，活塞与主盘上壳体的内壁滑动配合并将主盘上壳体分为上腔室和下腔室，主盘上壳体的侧壁上分别设有第一进气通道和第二进气通道，第一进气通道和第二进气通道的进气口分别与外部气源连通，第一进气通道的出气口与所述上腔室连通，第二进气通道的出气口与所述下腔室连通，保压弹簧的上端顶靠在主盘上壳体的内壁上，保压弹簧的下端顶靠在活塞的上表面，柱形推动块设置在主盘下壳体内，活塞的活塞杆穿过主盘下壳体后与柱形推动块固接，主盘下壳体的下端呈圆筒形，主盘下壳体的下端侧壁上沿其圆周方向均布开设有多个锥形孔，每个锥形孔内设置有一个钢珠销，锥形孔的小口孔径小于钢珠销的直径，柱形推动块位于锥形孔的大口侧，柱形推动块的上部侧面设有与钢珠销的球面相配合的圆弧包络面，柱形推动块的中部侧面为锥形面；

锁紧反馈系统包括第一磁环、第二磁环、第一霍尔传感器和第二霍尔传感器，第一磁环和第二磁环平行设置，第一磁环嵌套在活塞的上端侧壁上，第二磁环嵌套在活塞的下端侧壁上，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器上下正对设置在主盘上壳体的侧壁内，活塞完全伸出时第二霍尔传感器的探头与第二磁环正对，活塞完全收回时第一霍尔传感器的探头与第一磁环正对，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的信号输出端与外部控制设备连接；

从盘包括从盘壳体和锁紧环，锁紧环固装在从盘壳体内，锁紧环的内径大于主盘下壳体下端的外径，锁紧环的内壁上沿周向均布设有多个扭力槽，扭力槽为圆柱形槽且竖直设置，每个扭力槽的槽口分别与一个钢珠销正对，扭力槽的下端与从盘的底部连通，扭力槽的上端设有拉锁斜面，扭力槽的直径与钢珠销的直径相等。

主盘还包括两个定位销，两个定位销固接在主盘上壳体的下表面，从盘壳体的上表面设有与两个定位销上下一一正对的销孔。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的锁紧环上设有与钢珠销数量相等的扭力槽，每个钢珠销分别涨锁在各自的扭力槽中，扭力槽设置为与钢珠销直径相等的圆柱形槽，且扭力槽的上端设有拉锁斜面，同时，柱形推动块的上部侧面设有与钢珠销的球面相配合的圆弧包络面，当快换装置承受扭转力时，扭力槽的柱形面、拉锁斜面和柱形推动块的圆弧包络面可将钢珠销牢牢锁死，限制钢珠销沿锁紧环周向的转动，进而保证了主盘与从盘之间的相对位置，与单独通过定位销受力相比，进一步提高了快换装置的抗扭转性能；

2、本实用新型的主盘内设有锁紧反馈系统，当活塞完全伸出时，主盘与从盘锁紧连接，此时，第二霍尔传感器的探头与第二磁环正对，第二霍尔传感器将信号输出给外部控制设备，外部控制设备即发送连通介质的执行指令，当活塞完全缩回时，主盘与从盘解锁，此时，第一霍尔传感器的探头与第一磁环正对，第一霍尔传感器将信号输出给外部控制设备，外部控制设备即发送断开介质的执行指令，不仅及时反馈主盘与从盘是否已锁紧，还能保证在锁紧或解锁的同时连通或断开介质；