[发明专利]一种末端工具更换设备

说明书

本发明是关于一种末端工具更换设备，以实现机械臂自动更换末端工具。包括：更换装置和工具架，所述更换装置包括第一导向部和第二导向部，所述第一导向部的上表面用于与末端工具相连，所述第二导向部的下表面用于与机械臂末端相连，所述第一导向部的下表面和第二导向部的上表面分别包括相互配合的公燕尾槽和母燕尾槽；所述第一导向部中还包括拔销和控制所述拔销的弹簧锁止机构，所述公燕尾槽和母燕尾槽中分别包括预设孔；所述工具架包括：工具架主体以及从所述工具架主体中延伸出的工具架解锁杆，所述工具架解锁杆用于夹持所述第一导向部。

技术领域

本发明涉及机械臂领域，特别涉及机械臂的末端工具更换设备。

背景技术

机器臂在各领域都被广泛应用。机械臂在做多种任务时，需要频繁的更换不同的末端工具(例如机械手爪)来完成任务。目前的技术主要靠气动方案或者电动方案来实现机械臂与机械手爪的快速更换。气动方案是：通过空压机使得快速更换装置内产生负压，实现快速结合；装置内通气后快速释放，从而实现机械臂快速更换机械手爪。电动方案是：通过外部电源独立供电，通过执行机构实现快速结合与分离，从而达到更换机械手爪的目的。然而，机械臂末端的电源供电能力往往限制在一定的范围，仅仅能够满足末端手爪的供电需求，也没有留有气源接口，因此，调用电动方案需要引入气源、供气管路、供电线路等额外的装置，这些装置需要外露固定在机械臂各关节外部，会影响机械臂的运动范围，影响机械臂的外观，影响机械臂的维护与清洗。

发明内容

本发明实施例提供一种末端工具更换设备，能够使机械臂自主更换末端工具。所述技术方案如下：

根据本发明实施例的一方面，提供一种末端工具更换设备，包括更换装置和工具架，其中：

所述更换装置包括第一导向部和第二导向部，所述第一导向部的上表面用于与末端工具相连，所述第二导向部的下表面用于与机械臂末端相连，所述第一导向部的下表面和第二导向部的上表面分别包括相互配合的公燕尾槽和母燕尾槽；所述第一导向部中还包括拔销和控制所述拔销的弹簧锁止机构，所述公燕尾槽和母燕尾槽中分别包括预设孔；

所述工具架包括：工具架主体以及从所述工具架主体中延伸出的工具架解锁杆，所述工具架解锁杆用于夹持所述第一导向部；

当机械臂带动所述第二导向部以第一方向向所述工具架的工具架解锁杆移动时，所述第二导向部的上表面与所述工具架上的第一导向部的下表面通过燕尾槽滑动结合，所述第二导向部继续移动使得第一导向部滑出所述工具架解锁杆，并且所述第一导向部中的弹簧锁止机构使拔销插入所述预设孔，完成机械臂与末端工具的连接；

当机械臂带动所述第二导向部以第二方向向所述工具架的工具架解锁杆移动时，所述工具架解锁杆夹持所述第一导向部，并触发所述弹簧锁止机构动作从而使插入所述预设孔中的拔销拔出，机械臂带动所述第二导向部下移，完成末端工具放回到所述工具架。

可选的，在本发明一实施例中，所述弹簧锁止机构包括：弹簧座、压簧、拨叉以及解锁销，其中，所述弹簧座固定在所述第一导向部的固定座中，所述拨叉的一端连接所述压簧的一端和所述拔销的一端，所述压簧的另一端抵触所述弹簧座，所述拨叉的另一端连接所述解锁销。

可选的，在本发明一实施例中，所述工具架解锁杆包括斜面，用于在夹持所述第一导向部时触发所述解锁销。

可选的，在本发明一实施例中，所述第一导向部和第二导向部还分别包括弹簧针触点。

可选的，在本发明一实施例中，所述工具架包括两个工具架解锁杆，所述工具架还包括：压缩弹簧，连接在所述两个工具架解锁杆的起始端之间。