[发明专利]一种机器人智能末端自动更换装置有效

专利信息
申请号: 201510574300.5 申请日: 2015-09-10
公开(公告)号: CN105128022B 公开(公告)日: 2017-01-18
发明(设计)人: 徐海波;王朝晖;要义勇;朱绪绅;荣必贤;赵丹丹 申请(专利权)人: 西安交通大学
主分类号: B25J15/04 分类号: B25J15/04
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司61200 代理人: 陆万寿
地址: 710049 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 机器人 智能 末端 自动 更换 装置
【说明书】:

【技术领域】

发明属于换接机构领域,涉及一种机器人末端自动换接装置,具体涉及一种机器人智能末端自动更换装置。

【背景技术】

当前,工业机器人运用的越来越多,范围也越来越广,例如焊接、喷涂、打磨、装配等场合。在不同的场合下,机器人需要在末端装有不同的末端执行器以适应不同的工作。特别是在复杂的加工或装配工作中,由于工艺过程复杂,因而需要的末端执行器的种类也是多种多样,且差别较大。传统的自动化生产线利用流水线工作,每个工位的机器人负责单一的工作,通过一组机器人完成整个工艺过程。但是,这样的自动化生产线需要的机器人较多,工作空间较大且成本很高。因而,流水线式作业对于产量较小、产品移动不便、装配空间狭小等情况下的生产过程并不合适,相反单机器人工作则更加合适。单机器人工作过程需要更换工作头,目前多采用的是人工手动更换。工作头更换过程中,一方面,更换工作头的过程本身很繁琐;另一方面,每次更换工作头后机器人都需要重新定位,加工误差变大。由此种种,极大限制了工业机器人的推广与普及。

有鉴于此,已经有学者开始研究机器人末端的自动快速换接装置以实现工业机器人末端的自动更换。本发明采用工作头库存放工艺过程中需要用到的所有工作头,同时利用固连在机器人末端的公头和固连在工作头上的母头实现快速换接。工作头库与机器人末端的配合动作实现母头与公头之间的精确定位。本发明实现机器人末端执行器的自动换接,提高了工业机器人在生产过程中的柔性和适应性,有助于工业机器人的推广与普及。

【发明内容】

本发明的目的是解决上述问题,提供一种机器人智能末端自动更换装置,该装置能够实现机器人末端执行器的自动换接,提高了工业机器人在生产过程中的柔性和适应性,有助于工业机器人的推广与普及。

为达到上述目的,本发明采用以下方案予以实现:

一种机器人智能末端自动更换装置,包括末端工作头库和快速换接机构,快速换接机构由固连在机器人末端的公头和固连在工作头上的母头组成;末端工作头库包括头库底座,以及安装在头库底座的转盘,转盘上设置有若干用于放置工作头的卡爪;公头与母头相配合实现工作头的快速换接。

本发明进一步的改进在于:

所述头库底座上安装驱动电机和转盘,转盘通过传动系统与驱动电机相连,转盘上安装有用于放置母头的若干卡爪;转盘在驱动电机的驱动下进行转动,以配合机器人末端的公头实现工作头的换接。

所述转盘的周向均匀分布至少3个结构相同的卡爪,用于放置工艺过程中需要的工作头。

所述公头包括自上而下依次设置的连接法兰、直驱装置、同步驱动装置、电机罩以及公头底座;公头底座上设置有电气接口公头、螺纹轴、气接口公头以及定位销;

母头包括母头底座、与定位销相配合的定位孔、与气接口公头相配合的气接口母头、与螺纹轴相配合的螺纹孔以及与电气接口公头相配合的电气接口母头。

所述定位销通过缓冲装置安装于公头底座上。

所述公头通过连接法兰与机器人末端相连,直驱装置非旋转部分与连接法兰相连,旋转部分与公头底座相连,使直驱装置能够带动公头底座做旋转运动。

所述同步驱动装置固定在公头底座上方,电机罩固定在公头底座的正上方将同步驱动装置保护在其内,电机罩位于直驱装置内部;同步驱动装置的轴穿过公头底座中心孔与螺纹轴相连,螺纹轴向下末端中心装有位检测装置;同步驱动装置带动螺纹轴旋转实现与母头的螺纹孔的连接。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明通过转盘式工作头库和快速换接机构的配合工作实现机器人末端执行器的自动更换,利用工作头库与机器人的配合工作就可实现整个生产过程,克服了传统复杂自动化生产线占地面积大的缺点。根据生产要求,只需更改工作头库存储工作头的种类及数量,可实现不同工艺产品的生产,克服了传统生产线中机器人工作单一、生产产品固定的缺点,提高了工业机器人在生产加工过程中的柔性与自适应性。

【附图说明】

图1是本发明中机器人工作头库部分的立体结构示意图;

图2是本发明中智能末端快速换接部分结构示意图;

图3是图2快速换接部分中公头部分的立体结构分解图;

图4是图2快速换接部分中母头部分的立体结构示意图。

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