[发明专利]一种可快速更换工具的工业机器人末端机构

权利要求书

1.一种可快速更换工具的工业机器人末端机构，其特征在于：包括安置在机器人末端的主侧(1)和可更换的工具侧(2)；所述的安置在机器人末端的主侧包括活塞(109)、卡盘(105)、主侧基座(101)、隔板(102)、定位销、上侧气体阀门(103)、下侧气体阀门(104)和用于与机器人末端连接的结构(110)；所述的卡盘(105)侧面下侧为斜锥面(106)，斜锥面的上侧为用于固定工具侧圆球(203)的凹槽(107)；所述的隔板(102)下部加工有用于固定工具侧圆球(203)的凸起(108)；所述的主侧基座(101)内侧空间同时起到气缸作用；所述的隔板(102)中部加工孔，所述的孔用于活塞(109)与卡盘(105)之间的连接杆通过；主侧基座(101)套在活塞(109)上，活塞(109)在主侧基座(101)与隔板(102)上端面之间的密闭空间内移动，活塞(109)通过上侧气体阀门(103)、下侧气体阀门(104)的充放气上下移动；所述的活塞(109)位于卡盘(105)上方，活塞(109)和卡盘(105)通过连杆固定连接；工具侧(2)包括工具侧基座(201)、圆盘(202)和球(203)；所述的工具侧基座(201)下端中部加工有用于与工具连接的结构，工具侧基座(201)内侧加工有用于固定圆球(203)的球座，且工具侧基座(201)加工有用于与主侧定位销相配合的定位槽；所述的圆盘(202)内侧加工有用于固定圆球(203)的凹槽；圆盘(202)套入工具侧基座(201)内侧。

2.如权利要求1所述的一种可快速更换工具的工业机器人末端机构，其特征在于：所述的活塞(109)和卡盘(105)通过连杆固定连接，活塞(109)、卡盘(105)和连杆之间为一体化加工方式固定连接或分体式固定连接。

3.如权利要求2所述的一种可快速更换工具的工业机器人末端机构，其特征在于：所述的活塞(109)和卡盘(105)分体式固定连接为螺纹固定连接。

4.如权利要求1、2、3或4所述的一种可快速更换工具的工业机器人末端机构，其特征在于：主侧卡盘(105)下端面还用于固定力传感器，所述的力传感器用于检测工件抖动；力传感器信号能够传输至上位机，并进行数据分析；通过相应的算法控制工业机器人来克服抖动带来的误差。

5.如权利要求1、2、3或4所述的一种可快速更换工具的工业机器人末端机构，其特征在于：为方便工具侧(2)连接电器设备，在主侧基座(101)、工具侧基座(201)侧面分别安装有可更换的线路接口。

6.如权利要求1、2、3或4所述的一种可快速更换工具的工业机器人末端机构，其特征在于：所述的卡盘(105)侧面下侧为斜锥面，所述的斜锥角度为45度。

7.如权利要求1、2、3或4所述的一种可快速更换工具的工业机器人末端机构，其特征在于：工作过程为，当需要机器人末端的主侧(1)和可更换的工具(2)侧固定连接时，通过定位销将主侧(1)和可更换的工具侧(2)定位，上侧气体阀门(103)通气、下侧气体阀门(104)放气下压活塞(109)下移，带动卡盘(105)下移，卡盘(105)侧面下侧的斜锥面(106)下压工具侧圆球(203)向外侧移动，直到卡盘(105)侧面上侧凹槽(107)卡住工具侧圆球(203)，圆球(203)通过球座、卡盘(105)侧面上侧凹槽(107)、隔板(102)下侧凸起(108)和圆盘(202)内侧凹槽(107)固定，通过上侧气体阀门(103)通入的气体压力将主侧(1)和可更换的工具侧(2)固定压紧，实现非接触式的互锁；当需要机器人末端的主侧(1)和可更换的工具侧(2)分开时，上侧气体阀门(103)放气、下侧气体阀门(104)通气上压活塞(109)上移，带动卡盘(105)上移，工具侧圆球(203)向内侧移动，滚回露出部分球面的原位，此时，主侧(1)和可更换的工具(2)侧分开，根据工作需要更换连接其他所需工具的可更换的工具侧(2)。