本發(fā)明涉及機器人，特別涉及一種機械臂末端快換裝置、安裝方法及機器人。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)機器人，即機械臂在生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在提高生產(chǎn)自動化水平、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量等方面發(fā)揮了重要作用。而機器人的作業(yè)能力和作業(yè)效率，很大程度上依賴于機器人作業(yè)工具的作業(yè)能力。機器人作業(yè)工具快換裝置的應(yīng)用，能提高機器人的作業(yè)效率，提高機器人對作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)性和通用性，實現(xiàn)一機多用。

2、現(xiàn)有的機械臂通過快換裝置實現(xiàn)機械臂切換不同的執(zhí)行工裝，其存在著如下技術(shù)缺點：1.現(xiàn)有機械臂末端快換裝置用氣體鎖緊主側(cè)和工具側(cè)，營造封閉的連接空間，需要其他組件配合完成工作，設(shè)計較復(fù)雜，并且容易發(fā)生意外斷氣現(xiàn)象，從而造成危險；2.在高速運動或重負荷條件下，現(xiàn)有機械臂末端快換裝置的運動穩(wěn)定性和定位精度可能受到影響，可能需要額外的措施來確保裝置的穩(wěn)定性和精度；3.由于機械臂末端快換裝置的復(fù)雜性，維護和故障排除變得更加困難，需要具備相應(yīng)的技術(shù)能力的專業(yè)人員來處理潛在的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的部分或全部問題，本發(fā)明提供一種機械臂末端快換裝置，該裝置包括主盤及工具盤，所述主盤包括底座、滑塊、第一電磁鐵、第一定位柱、沉頭孔、槽口底座、第一埋線孔，工具盤包括鎖緊裝置、第二電磁鐵、第二定位柱、弧形槽口、第二埋線孔；

2、所述底座通過螺絲將所述主盤固定在機械臂末端，所述第一定位柱和所述沉頭孔布置在所述底座上；

3、所述第一定位柱下端用于確定主盤和機械臂末端的位置，下端插入機械臂末端的定位孔中，所述第一定位柱上端用于確定主盤和工具盤的位置，所述第一定位柱上端用于確保所述滑塊與所述鎖緊裝置相對應(yīng)；

4、所述槽口底座包括第一槽口底座和第二槽口底座，所述第二槽口底座通過定位裝置固定在所述底座上，所述第一槽口底座與所述第二槽口底座通過插片連接；

5、所述滑塊與所述槽口底座連接，所述滑塊與第一電磁鐵同軸心布置，所述滑塊包括槽口與鎖口；

6、所述第一電磁鐵由鐵芯繞線圈構(gòu)成，鐵芯一端固定在所述底座上，鐵芯另一端固定在所述第一槽口底座中；

7、所述工具盤通過所述弧形槽口與末端執(zhí)行工具連接；

8、所述鎖緊裝置包括鋼珠和彈簧，所述彈簧一端連接鋼珠，所述彈簧另一端與所述工具盤主體連接；

9、所述第二電磁鐵由鐵芯繞線圈構(gòu)成，布置在工具盤的卡槽中；

10、所述第二定位柱用于確定主盤和工具盤的位置，所述第二定位柱插入所述沉頭孔中使得主盤和工具盤完全接觸；

11、所述第一埋線孔用于容納所述第一電磁鐵的導(dǎo)線，所述第二埋線孔用于容納所述第二電磁鐵的導(dǎo)線。

12、進一步地，所述第二電磁鐵包括八個柱狀電磁鐵，所述八個柱狀電磁鐵由同一根導(dǎo)線串聯(lián)。

13、進一步地，所述第一電磁鐵通電時，將所述滑塊吸回主盤，解除鎖緊；

14、所述第二電磁鐵通電時，吸引所述滑塊進入工具盤，所述滑塊與所述鎖緊裝置鎖緊。

15、進一步地，所述滑塊與所述鎖緊裝置的數(shù)量均為四個，所述滑塊與所述鎖緊裝置交叉疊放，所述滑塊進入工具盤時，所述鋼珠與所述滑塊上的鎖口鎖緊。

16、進一步地，所述槽口和所述鎖口分別位于所述滑塊的兩個面上；

17、所述槽口與所述槽口底座連接，使所述滑塊機械移動；

18、所述鎖口包括斜面和半球孔，所述滑塊向外伸展時，所述鎖緊裝置的鋼珠沿著斜面壓縮彈簧，固定在所述鎖口的半球孔中。

19、進一步地，所述第一電磁鐵的導(dǎo)線，外接控制裝置控制通斷電；和/或

20、所述第二電磁鐵的導(dǎo)線，外接控制裝置控制通斷電。

21、進一步地，所述第二槽口底座包括圓環(huán)和立柱，所述第一槽口底座底部布置有與第一電磁鐵連接的圓盤，所述槽口底座與所述滑塊通過所述槽口連接，所述槽口為方形槽口，所述槽口底座與所述滑塊連接后交叉疊放。

22、進一步地，所述滑塊的材料為具有鐵磁性的金屬材料；和/或

23、所述底座、所述第一定位柱、所述槽口底座的材料為不具有鐵磁性的金屬材料。

24、本發(fā)明還提供一種機械臂末端快換裝置的安裝方法，該方法包括：

25、由第一定位柱上端與第二定位柱共同確定主盤和工具盤的位置；

26、將第二定位柱部分插入沉頭孔中，給第二電磁鐵通電，吸引滑塊向外伸展進入工具盤直至主盤和工具盤鎖緊，鎖緊后給第二電磁鐵斷電；

27、需要更換末端執(zhí)行工具時，給第一電磁鐵通電，將滑塊吸回主盤，保證工具盤和主盤分離。

28、本發(fā)明還提供一種機器人，包括所述的機械臂末端快換裝置。

29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

30、1.本發(fā)明提供的機械臂末端快換裝置，縮短了工具更換的時間，使機器人能夠更頻繁地切換任務(wù)或者完成更加復(fù)雜的需要使用多種末端工具的工作，從而提高了整體產(chǎn)出和機器人的工作效率。

31、2.本發(fā)明提供的機械臂末端快換裝置，自動化的工具更換過程減少了人為錯誤和干預(yù)，保證了作業(yè)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

32、3.本發(fā)明提供的機械臂末端快換裝置，機械結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計方便，成本較低，依靠電磁鐵的通斷電來吸引滑塊沿著槽口進行滑動，電路簡單，控制方便，所需適配模塊少。

33、4.本發(fā)明提供的機械臂末端快換裝置，加入類似于鑰匙開鎖的結(jié)構(gòu)原理，在滑塊的槽口運動過程中與工具盤的彈簧鋼珠相互鎖緊，增加了穩(wěn)定性和精準度。

技術(shù)特征：

1.一種機械臂末端快換裝置，其特征在于，包括主盤及工具盤，所述主盤包括底座、滑塊、第一電磁鐵、第一定位柱、沉頭孔、槽口底座、第一埋線孔，工具盤包括鎖緊裝置、第二電磁鐵、第二定位柱、弧形槽口、第二埋線孔；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂末端快換裝置，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂末端快換裝置，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂末端快換裝置，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂末端快換裝置，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂末端快換裝置，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂末端快換裝置，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂末端快換裝置，其特征在于，

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的機械臂末端快換裝置的安裝方法，其特征在于，包括：

10.一種機器人，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的機械臂末端快換裝置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種機械臂末端快換裝置，該裝置包括主盤及工具盤，所述主盤包括底座、滑塊、第一電磁鐵、第一定位柱、沉頭孔、槽口底座、第一埋線孔，工具盤包括鎖緊裝置、第二電磁鐵、第二定位柱、弧形槽口、第二埋線孔；所述底座通過螺絲將所述主盤固定在機械臂末端；所述第一電磁鐵由鐵芯繞線圈構(gòu)成，鐵芯一端固定在所述底座上，鐵芯另一端固定在所述第一槽口底座中；所述工具盤通過所述弧形槽口與末端執(zhí)行工具連接。本發(fā)明提供的機械臂末端快換裝置，縮短了工具更換的時間，使機器人能夠更頻繁地切換任務(wù)或者完成更加復(fù)雜的需要使用多種末端工具的工作，從而提高了整體產(chǎn)出和機器人的工作效率。

技術(shù)研發(fā)人員：孫騰,王一帆,李楠,苗中華
受保護的技術(shù)使用者：上海大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21