一种机器人末端工具快换装置论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种机器人末端工具快换装置，包括机架、固定在机架上的工具连接头以及与工具连接头气动连接的机器人末端连接头；所述工具连接头通过气动装置固定在机架上，机器人末端连接头与外部机器人第六轴固定连接。本实用新型机器人末端工具快换装置能够根据当下处理工艺的需要，实现机器人执行端在焊枪、打磨工具、激光清洗器等外围工具间不停切换。

主设计要求

1.一种机器人末端工具快换装置，其特征在于：包括机架、固定在机架上的工具连接头以及与工具连接头气动连接的机器人末端连接头；所述工具连接头通过气动装置固定在机架上，机器人末端连接头与外部机器人第六轴固定连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的机器人末端工具快换装置，其特征在于：所述机器人末端连接头包括转接部I和快换连接端I；转接部I与机器人第六轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的机器人末端工具快换装置，其特征在于：机架上的工具连接头至少为一个，每个工具连接头均包括转接部II、快换连接端II和定位端；转接部II与外部待切换工具固定连接，快换连接端II与快换连接端I气动连接；定位端与气动装置固定连接，工具连接头通过气动装置固定在机架上。

4.根据权利要求3所述的机器人末端工具快换装置，其特征在于：所述气动装置包括基板、固定在基板上且与基板相互垂直设置的底板以及固定在底板上的气缸；还包括固定在基板上的定位板II，定位板II与底板呈对侧设置，定位板II上设有限位板、定位孔和传感器；所述限位板和基板上设有供气缸杆穿过的通孔，气缸杆穿过基板上的通孔后嵌入限位板上的通孔中；基板和底板分别通过螺钉固定在机架上。

5.根据权利要求3所述的机器人末端工具快换装置，其特征在于：所述定位端包括定位板I以及位于定位板I底部且与气动装置定位孔相互配合连接的定位销；还包括起定位作用的长销。

6.根据权利要求3所述的机器人末端工具快换装置，其特征在于：所述快换连接端II与快换连接端I上设有多个气孔，气孔通过气泵与外部气源连接；快换连接端I设有凸出部，快换连接端II设有凹槽，快换连接端I凸出部嵌入快换连接端II凹槽中通过气动连接。

7.根据权利要求6所述的机器人末端工具快换装置，其特征在于：所述快换连接端II上还设有防尘板。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人末端工具快换装置，属于焊接系统技术领域。

背景技术

在焊接工艺过程中，需要对待焊接工件进行打磨、焊接、清洗等处理，不同的处理工艺需要不同的外围设备(工具)，外围工具有如焊枪、打磨工具、激光清洗器等，根据当下处理工艺不同需要快速更换不同的外围工具。因此一种机器人末端工具快换装置的开发很有必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种机器人末端工具快换装置，该工具快换装置能够实现机器人执行端在焊枪、打磨工具、激光清洗器等外围工具间不停切换。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种机器人末端工具快换装置，包括机架、固定在机架上的工具连接头以及与工具连接头气动连接的机器人末端连接头；所述工具连接头通过气动装置固定在机架上，机器人末端连接头与外部机器人第六轴固定连接。

其中，所述机器人末端连接头包括转接部I31和快换连接端I32；转接部I与机器人第六轴固定连接。

其中，机架上的工具连接头至少为一个，每个工具连接头均包括转接部II、快换连接端II和定位端；转接部II与外部待切换工具固定连接，快换连接端II与快换连接端I气动连接；定位端与气动装置固定连接，工具连接头通过气动装置固定在机架上。

其中，所述气动装置包括基板、固定在基板上且与基板相互垂直设置的底板以及固定在底板上的气缸；还包括固定在基板上的定位板II，定位板II与底板呈对侧设置，定位板II上设有限位板、定位孔和传感器；所述限位板和基板上设有供气缸杆穿过的通孔，气缸杆穿过基板上的通孔后嵌入限位板上的通孔中；基板和底板分别通过螺钉固定在机架上。

其中，所述定位端包括定位板I以及位于定位板I底部且与气动装置定位孔相互配合连接的定位销；还包括起定位作用的长销。

其中，所述快换连接端II与快换连接端I上设有多个气孔，气孔通过气泵与外部气源连接；快换连接端I设有凸出部，快换连接端II设有凹槽，快换连接端I凸出部嵌入快换连接端II凹槽中通过气动连接。

其中，所述快换连接端II上还设有防尘板。

相比于现有技术，本实用新型技术方案具有的有益效果为：

本实用新型机器人末端工具快换装置能够根据当下处理工艺的需要，实现机器人执行端在焊枪、打磨工具、激光清洗器等外围工具间不停切换。

附图说明

图1为本实用新型工具快换装置中机器人末端连接头的结构示意图；

图2为本实用新型工具快换装置中工具连接头的结构示意图；

图3为本实用新型工具快换装置中气动装置的结构示意图；

图4为本实用新型工具快换装置中气动装置与工具连接头的连接示意图；

图5为本实用新型工具快换装置的局部结构示意图；

图6为本实用新型工具快换装置的结构示意图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本实用新型，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本实用新型。

如图1～6所示，本实用新型机器人末端工具快换装置，包括机架1、固定在机架1上的工具连接头4以及与工具连接头4气动连接的机器人末端连接头3；工具连接头4通过气动装置2固定在机架1上，机器人末端连接头3与外部机器人第六轴通过螺栓固定连接；机架1上的工具连接头4至少为一个，每个工具连接头4均包括转接部II6、快换连接端II5和定位端7；转接部II6与外部待切换工具通过螺栓固定连接，快换连接端II5与快换连接端I32气动连接；定位端7与气动装置2固定连接，工具连接头4通过气动装置2固定在机架1上；机器人末端连接头3包括转接部131和快换连接端I32；转接部I31与机器人第六轴固定连接；快换连接端II5与快换连接端I32(快换连接端II5与快换连接端I32为API气动连接头)上设有多个气孔(8，34)，气孔(8，34)与外部气泵连接；快换连接端I32设有凸出部33，快换连接端II5设有凹槽，快换连接端I32凸出部33嵌入快换连接端II5的凹槽中采用气动方式实现可拆分连接；快换连接端II5上还设有防尘板9，防尘板9上设有定位槽24，定位槽24与快换连接端I32上的定位销III23相互配合连接，定位销III23和定位槽24用于实现快换连接端I32和快换连接端II5的连接定位。

气动装置2包括基板14、固定在基板14上且与基板14相互垂直设置的底板15以及固定在底板15上的气缸16；气动装置2还包括固定在基板14上的定位板II17，定位板II17与底板15呈对侧设置，定位板II17上设有限位板18、定位孔19和传感器21；限位板18和基板14上还设有供气缸杆25穿过的通孔20，气缸杆25穿过基板14上的通孔后嵌入限位板18上的通孔20中；基板14和底板15分别通过螺栓固定在机架1上；定位端7包括定位板I13、位于定位板I13底部且与气动装置2定位孔19相互配合连接的定位销10以及通过螺栓固定在定位板I13上的长销12；限位板18上的限位销22起到粗定位或基准作用，长销12起到挡板作用，当工具连接头4放置在气动装置2上时，两个限位销22和长销12起粗定位作用，定位销10嵌入定位孔19中实现精定位，同时传感器21感应到长销12，通过控制箱26给气缸16一个信号，气缸杆25伸出，气缸杆25穿过基板14上的通孔伸入限位板18的通孔20中，将工具连接头4固定。当需要切换时，控制箱26给API气动连接头(快换连接端II5与快换连接端I32)发出打开信号，机器人末端连接头3与在先连接的工具连接头4分开，机器人带着机器人末端连接头3到达所需连接的工具连接头4上，控制箱26给API气动连接头(快换连接端I15与快换连接端132)发出锁紧信号，实现机器人与外围工具的连接切换。

本实用新型工具快换装置还包括控制箱26，快换连接端I15(API气动连接头)、快换连接端I32(API气动连接头)、气缸16和传感器21分别通过电缆与控制箱26连接。传感器21为光电传感器或电感式传感器。本实用新型通过机器人末端连接头3与工具连接头4的配合与分离实现工具的切换；此过程控制为气动控制，控制部分安装在控制箱26中。

本实用新型工具快换装置的机架1采用钢制结构，起承载作用；本实用新型工具快换装置机器人末端连接头3为一个，用于连接外部机器人第六轴，工具连接头4一般有N个，每个工具连接头4连接不同的末端执行器或外围工具(如焊枪、打磨工具、激光清洗器等)，可根据工艺需求不同，将机器人在不同外围工具之间进行切换，从而实现根据不同处理工艺快速更换不同的工具。机器人通过快换装置，自动更换不同的工具(末端执行器或外围设备)，使机器人的应用更具柔性。

设计图

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