[发明专利]一种直线电磁控制卡爪式机器人末端快换装置

说明书

本发明公开了一种直线电磁控制卡爪式机器人末端快换装置，包括主盘、工具盘和自锁机构，主盘包括主盘外壳和导向轴，主盘外壳设有内部空腔，主盘外壳两端分别设有连接部和安装部，安装部用于连接机械臂，工具盘一端设有具有开口的滑动腔，其另一端用于连接执行工装，滑动腔与连接部适配，导向轴固定设置在主盘外壳内，自锁机构设置于主盘外壳内，自锁机构采用电动机械结构，放弃了现有的气动锁紧、解锁而采用机械机构锁紧，快速换装，电动解锁，安全可靠；并且本发明结构简单，拆卸方便，成本低廉。

技术领域

本发明涉及机械臂快换装置领域，具体来说是一种直线电磁控制卡爪式机器人末端快换装置。

背景技术

工业机器人，即机械臂在许多生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和产品质量以及经济效益，改善工人劳动条件等方面，有着令世人瞩目的作用。而机器人的作业能力和作业效率，很大程度上依赖于机器人作业工具的作业能力的大小。机器人作业工具快换装置的应用，能提高机器人的作业效率，提高机器人对作业环境的适应性和通用性，实现一机多用。

现有的机械臂通过快换装置实现机械臂切换不同的执行工装，其存在着如下技术缺点：1.现有快换装置的自锁系统解锁采用气动驱动，解锁阶段需要等待排气行程，相比机械结构反应不够迅速；2.现有快换装置的自锁系统解锁采用气动驱动，气动管需要暴露在外界，在低温环境中气动管会因低温脆变而发生破裂，进而使得整个快换装置失去其功能；3.现有的悬架系统成本过高，且气动锁紧一旦失效，便会使快换装置主盘与工具盘脱落，损坏与工具盘连接的末端执行机构。

本发明旨在设计一种对环境有高适应度的新型快换装置。此快换装置因为其独有的结构可以适应更加恶劣的环境，同时自锁系统放弃现有的气动锁紧、解锁而采用机械机构锁紧，快速换装，电动解锁，安全可靠；并且本发明结构简单，拆卸方便，成本低廉。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于：提供一种直线电磁控制卡爪式机器人末端快换装置，自锁系统放弃现有的气动锁紧、解锁而采用机械机构锁紧，快速换装，电动解锁，安全可靠；并且本发明结构简单，拆卸方便，成本低廉。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种直线电磁控制卡爪式机器人末端快换装置，包括主盘、工具盘和自锁机构，所述主盘包括主盘外壳和导向轴，所述主盘外壳设有内部空腔，所述主盘外壳两端分别设有连接部和安装部，所述安装部用于连接机械臂，所述工具盘一端设有具有开口的滑动腔，其另一端用于连接执行工装，所述滑动腔与所述连接部适配，所述导向轴固定设置在所述主盘外壳内，所述自锁机构设置于所述所述主盘外壳内；

所述自锁机构包括自锁盘和推力装置，所述自锁盘滑动地设置在所述导向轴上，其滑动方向与所述导向轴轴向平行，所述自锁盘远离所述安装部的一侧设有若干所述插销组件，若干所述插销组件围绕所述导向轴环形阵列分布；

所述插销组件包括自锁销、销和弹簧，所述销远离所述导向轴的一端滑动地贯穿所述连接部侧面，其另一端连接所述弹簧，所述弹簧用于弹出所述销穿过所述连接部侧面，所述销的径向上设有自锁孔，所述自锁孔轴心与所述导向轴平行，所述自锁孔与所述自锁销适配，所述自锁销一端滑动地设置在所述自锁孔内，所述自锁销另一端连接所述自锁盘远离所述安装部的一侧，所述推力装置固定设置在所述主盘外壳内，所述推力装置输出端连接所述自锁盘，所述推力装置用于推动所述自锁盘往复滑动，所述自锁销用于远离所述销的方向滑动时解除对所述销的轴向约束；

所述滑动腔的内壁设有锁紧槽，所述锁紧槽与所述销远离所述导向轴的一端适配，所述锁紧槽用于锁紧时使所述销插入其中。

进一步的，所述推力装置包括电磁铁和自锁弹簧，所述电磁铁固定设置在所述主盘外壳内壁上，所述电磁铁设置于所述自锁盘远离所述自锁销的一端，所述电磁铁用于吸附所述自锁盘滑动，所述自锁弹簧套设在所述导向轴上，其一端作用于所述自锁盘远离所述自锁销的一侧，另一端作用于所述主盘外壳内壁上。