对接组件和机器人抓取装置的制作方法

本实用新型涉及一种对接组件，尤其涉及一种用于快速对接机器端与端拾器端中的气路且能有效实现所述气路的密封的对接组件。本发明还涉及一种包括该对接组件的机器人抓取装置。

背景技术：

近年来，使用机器人拾取工件被越来越广泛地应用。当使用机器人拾取工件时，通常需要使用端拾器来连接机器人与工件。为适应不同的工件，需要经常自动更换不同功能的端拾器。通常，端拾器通过真空吸盘吸取工件。因此，保证机器人与端拾器的真空(压缩空气)气路快速连接与密封显得格外重要。

在现有技术中，机器人端的气路与端拾器端的气路接口均为平面。然而，平面与平面接触无法实现定位，因此需要两个定位销钉来实现端拾器和机器人末端的气路的定位。此外，端拾器和机器人端的气路必须完全对正才能密封，因此对机器人定位精度要求较高。

鉴于前述情况，实有必要开发一种新颖的对接组件，其能够使机器人与端拾器中的气路快速对接，且结构简单，并具有良好的密封性。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

本实用新型的目的在于提供一种对接组件，其能够实现机器人与端拾器的气路快速对接，并且能够有效保证气路的接通和密封。

本实用新型的另一个目的在于提供一种对接组件，其不仅能够对接定位机器人与端拾器，而且其锥面配合还可以作为导向，弥补对接定位机器人与端拾器时的机器人的定位误差。

根据本实用新型的示例性实施例，提供了一种对接组件，包括：机器人末端，所述机器人末端的内部形成有第一气路，并且所述机器人末端的一个表面中形成有与所述第一气路连通的锥形凹部；和插入件，包括配合在所述锥形凹部中的锥形主体部，所述锥形主体部中形成有第二气路，所述第二气路沿所述锥形主体部的中心轴线)延伸穿过所述锥形主体部，并被构造成连通所述第一气路和形成在适用于与所述对接组件结合的端拾器中的第三气路。

根据本实用新型的一个示例性实施例，插入件的锥形主体部的外周面上形成有至少一个环形沟槽。对接组件还包括至少一个密封件，所述至少一个密封件安装在所述至少一个沟槽中，并被构造成在锥形主体部的外周面与所述锥形凹部的内周面之间形成密封。

根据本实用新型的一个示例性实施例，锥形凹部的内周面与锥形主体部的外周面形成锥面配合并在所述内周面和所述外周面之间形成一间隙配合。

根据本实用新型的一个示例性实施例，插入件还包括一基部，所述基部具有一表面，所述锥形主体部形成在所述表面上以部分地覆盖所述表面，并且所述基部的表面的未被所述锥形主体部覆盖的部分抵靠在所述机器人末端的表面上。

根据本实用新型的一个示例性实施例，锥形主体部具有30±5°的锥度。

根据本实用新型的一个示例性实施例，锥形主体部具有30°的锥度。

根据本实用新型的一个示例性实施例，锥形主体部具有大致的圆形、椭圆形、或多边形横截面。

根据本实用新型的一个示例性实施例，密封件为弹性密封件。

根据本实用新型的一个示例性实施例，插入件的锥形主体部的外周面上形成有两个环形沟槽。密封件包括两个弹性O形圈，所述两个O形圈分别安装在所述两个环形沟槽中。

根据本发明的另一方面，提供了一种机器人抓取装置，包括：对接组件和端拾器。对接组件包括：机器人末端，所述机器人末端的内部形成有第一气路，并且所述机器人末端的一个表面中形成有与所述第一气路连通的锥形凹部；和插入件，包括配合在所述锥形凹部中的锥形主体部，所述锥形主体部中形成有第二气路，所述第二气路沿所述锥形主体部的中心轴线)延伸穿过所述锥形主体部，并被构造成连通所述第一气路和形成在适用于与所述对接组件结合的端拾器中的第三气路。端拾器中形成有第三气路。第二气路被构造成连通第一气路和所述第三气路。

根据本实用新型的一个示例性实施例，端拾器包括：连接部，所述连接部连接至所述机器人末端的所述表面，以将插入件保持在所述机器人末端中；以及抓取构件，所述抓取构件在与所述插入件相反的一侧连接到所述连接部，所述第三气路穿过所述连接部和所述抓取构件，以通过所述第一气路、所述第二气路、所述第三气路提供的压缩空气或其中形成的真空抓取工件。

根据本实用新型的一个示例性实施例，插入件的锥形主体部的外周面上形成有至少一个环形沟槽。对接组件还包括至少一个密封件，所述至少一个密封件分别安装在所述至少一个沟槽中，并被构造成在所述锥形主体部的外周面与所述锥形凹部的内周面之间形成密封。

根据本实用新型的一个示例性实施例，所述锥形凹部的内周面与所述锥形主体部的外周面形成锥面配合并在所述内周面和所述外周面之间形成一间隙配合。

根据本实用新型的一个示例性实施例，所述插入件还包括一基部，所述基部具有一表面，所述锥形主体部形成在所述表面上以部分地覆盖所述表面，并且所述表面的未被所述锥形主体部覆盖的部分抵靠在所述机器人末端的所述表面上。连接部具有面向所述机器人末端的所述表面的一表面，所述连接部的所述表面中形成有第二凹部，用于容纳所述插入件的基部。

根据本实用新型的一个示例性实施例，所述锥形主体部具有30±5°的锥度。

根据本实用新型的一个示例性实施例，所述锥形主体部具有30°的锥度。

根据本实用新型的一个示例性实施例，锥形主体部具有大致的圆形、椭圆形、或多边形横截面。

根据本实用新型的一个示例性实施例，密封件为弹性密封件。

根据本实用新型的一个示例性实施例，插入件的锥形主体部的外周面上形成有两个环形沟槽，并且所述密封件包括两个弹性O形圈，所述两个O形圈分别安装在所述两个环形沟槽中。

根据本实用新型的一个示例性实施例，在所述机器人末端的所述表面中形成有至少一个第三凹部。连接部具有一通孔。端拾器还包括一定位构件，所述定位构件被构造成穿过所述通孔并突出到所述第三凹部中，以使所述连接器相对于所述机器人末端进行定位。

根据本实用新型的一个示例性实施例，定位构件为单个定位销。

根据本实用新型的一个示例性实施例，抓取构件为一吸盘。

通过本实用新型的对接组件，能够实现机器人与端拾器的气路快速对接与密封，并且能够有效保证气路的接通和密封。此外，本实用新型的对接组件不仅能够对接定位机器人与端拾器，而且其锥面配合还可以作为导向，弥补对接定位机器人与端拾器时的机器人的定位误差。

通过下文中参照附图对本实用新型所作的描述，本实用新型的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本实用新型有全面的理解。

附图说明

图1显示根据本实用新型的一个实施例的对接组件的示意性剖视图；

图2显示图1所示的对接组件的机器人末端的示意性剖视图；

图3显示图1所示的对接组件的插入件的示意性立体图；以及

图4显示根据本实用新型的一个实施例的机器人抓取装置的示意性剖视图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

根据本实用新型的一个总体技术构思，提供了一种对接组件，包括：机器人末端，所述机器人末端的内部形成有第一气路，并且所述机器人末端的一个表面中形成有与所述第一气路连通的锥形凹部；和插入件，包括配合在所述锥形凹部中的锥形主体部，所述锥形主体部中形成有第二气路，所述第二气路沿所述锥形主体部的中心轴线)延伸穿过所述锥形主体部，并被构造成连通所述第一气路和形成在适用于与所述对接组件结合的端拾器中的第三气路。

图1显示根据本实用新型的一个实施例的对接组件100的示意性剖视图，图2显示图1所示的对接组件100的机器人末端201的示意性剖视图，图3显示图1所示的对接组件100的插入件301的示意性立体图，以及图4显示根据本实用新型的一个实施例的机器人抓取装置10的示意性剖视图。

根据本发明的一方面，提供了一种对接组件100，如图1和图2所示，在图示的实施例中，该对接组件100主要包括机器人末端101、和插入件301。

如图1和图2所示，在图示的实施例中，机器人末端101的内部形成有第一气路102，并且机器人末端的表面104中形成有与第一气路102连通的锥形凹部103。

进一步地，如图1和图3所示，在图示的实施例中，插入件301包括锥形主体部302，所述锥形主体部配合在锥形凹部103中。锥形主体部302中形成有第二气路303，所述第二气路沿所述锥形主体部302的中心轴线304延伸穿过锥形主体部302，并被构造成连通第一气路102和形成在适用于与对接组件100结合的端拾器201中的第三气路202。

如图1和图4所示，在本发明的一个示例性实施例中，当插入件301的锥形主体部302配合到锥形凹部103中时，锥形凹部103的内周面105与锥形主体部302的外周面305形成锥面配合并在所述内周面105和所述外周面305之间形成一间隙配合，以防止内周面105与外周面305之间的导致机器人末端101的表面104与端拾器102的表面204不能完全贴合的配合过定义。要说明的是，插入件301的锥形主体部302的外周面305与锥形凹部103的内周面105之间的锥面配合将有助于引导插入件301以使其锥形主体部302被配合在锥形凹部103中，从而使得即使在对接定位时存在一定误差也能通过锥角导向找正定位。

此外，当插入件301的锥形主体部302配合到锥形凹部103中时，机器人末端101中的第一气路102、插入件301中的第二气路303以及端拾器201中的第三气路202对接以使压缩空气通过或在其中形成真空。

进一步地，如图3所示，插入件301的锥形主体部302的外周面305上形成有至少一个环形沟槽306。如图3所示，在图示的示例性实施例中，插入件301包括两个沟槽。然而，沟槽的数量不局限于此，插入件301可以包括三个或更多个沟槽。

此外，如图3所示，在本发明的优选的实施例中，插入件301还包括一基部307，所述基部具有一表面308，锥形主体部302形成在所述表面308上以部分地覆盖所述表面308。当锥形主体部302配合在锥形凹部103中时，表面308的未被锥形主体部302覆盖的部分309抵靠在机器人末端101的表面104上。

更进一步地，插入件301具有30±5°的锥度。优选地，插入件301具有30°的锥度。

此外，在图示的实施例中，插入件301具有大致圆形横截面。然而，插入件301的横截面不局限于此，而是可以为大致椭圆形、多边形等形状。

继续参照图1，锥形凹部103通过机械加工形成在机器人末端101的表面104中。锥形凹部103具有与插入件301互补的形状，并具有与插入件301相同的锥度，所述锥度为30±5°，优选地为30°。

进一步地，如图2所示，在图示的实施例中，锥形凹部103的内周面105为圆形。然而，锥形凹部103的内周面105不局限于此，也可以为椭圆形、多边形等形状。

继续参照图1并结合图4，本发明的对接组件100还包括至少一个密封件401，所述至少一个密封件安装在至少一个沟槽306中。当锥形主体部302配合在锥形凹部103中时，密封件401抵靠锥形主体部302的外周面305和锥形凹部103的内周面105被压紧，从而在所述外周面305与所述内周面105之间形成密封。

在一个示例性实施例中，密封件401为弹性密封件。如图1所示，在图示的示例性实施例中，密封件401为弹性O形圈，并且包括两个弹性O形圈，所述两个O形圈分别安装在插入件301的锥形主体部302中形成的两个环形沟槽中。然而，密封圈的数量不局限于此，可以包括三个或更多个。

根据本发明的另一方面，提供了一种机器人抓取装置，包括：对接组件和端拾器。对接组件包括：机器人末端，所述机器人末端的内部形成有第一气路，并且所述机器人末端的一个表面中形成有与所述第一气路连通的锥形凹部；和插入件，包括配合在所述锥形凹部中的锥形主体部，所述锥形主体部中形成有第二气路，所述第二气路沿所述锥形主体部的中心轴线)延伸穿过所述锥形主体部，并被构造成连通所述第一气路和形成在适用于与所述对接组件结合的端拾器中的第三气路。端拾器中形成有第三气路。第二气路被构造成连通第一气路和所述第三气路。

如图4所示，在本发明的一个示例性实施例中，机器人抓取装置10包括根据本发明的上述任一实施例所述的对接组件100和与机器人末端101连接的端拾器201。在一个优选的实施例中，机器人末端101和端拾器201通过螺纹连接在一起。此外，端拾器201中形成有第三气路202。

进一步地，如图4所示，端拾器201包括连接部203，所述连接部连接至所述机器人末端101的表面104，以将插入件301保持在机器人末端101。端拾器201还包括抓取构件501，所述抓取构件在与插入件301相反的一侧连接到连接部203，并且第三气路202穿过连接部203和抓取构件501，以允许抓取构件501通过第一气路102、第二气路303、第三气路202提供的压缩空气或其中形成的真空抓取工件。在本发明的一个示例性实施例中，抓取构件501为一吸盘。然而，本发明的抓取构件不局限于此，而是可以为能够通过压缩空气或真空抓取工件的任何构件。

此外，在本发明的一个示例性实施例中，连接部203具有面向机器人末端101的表面104的一表面204，所述表面204中形成有第二凹部205，以用于容纳插入件301的基部307。

进一步地，在本发明的一个示例性实施例中，如图4所示，在机器人末端101的表面104中形成有至少一个第三凹部106。此外，连接部203具有一通孔206。进一步地，端拾器201还包括一定位构件601，所述定位构件被构造成穿过连接部203的通孔206并突出到第三凹部106中，以使端拾器201相对于机器人末端101进行定位。

在本发明的一个优选实施例中，定位构件601为单个定位销。然而，定位销的数量不局限于此，而是可以为两个。

接下来，将描述本实用新型的对接组件如何对接机器人末端101与端拾器201以实现机器人末端101中的第一气路102、插入件301中的第二气路303、以及端拾器201中的第三气路202的对接和密封。

首先，将密封件401安装在插入件301的锥形主体部302的外周面305的环形沟槽306中，并使定位构件601穿过端拾器201的通孔206。然后，将插入件301的锥形主体部302插入到锥形凹部103中。

在将插入件301的锥形主体部302插入到锥形凹部103中的过程中，相对于锥形凹部103旋转插入件301，使得定位构件601被容纳在机器人末端101中的第三凹部106中。

一旦定位销601被容纳在第三凹部106中，将机器人末端101的表面104压靠在端拾器201的连接部203的表面204上。此时，插入件301的锥形主体部302的外周面305与锥形凹部103的内周面105之间的锥面配合有利地引导插入件301的锥形主体部302以被配合在锥形凹部103中，从而在插入件301的锥形主体部302的外周面305与锥形凹部103的内周面105之间形成一间隙配合。此时，机器人末端101中的第一气路102、插入件301中的第二气路303、以及端拾器201中的第三气路202实现对接以使压缩空气通过或在其中形成真空，并且密封件401抵靠插入件301的锥形主体部305的外周面305和锥形凹部103的内周面104被压紧，从而在所述外周面305与所述内周面104之间形成密封。这样，抓取构件501就能够通过由机器人末端101中的第一气路102、插入件301中的第二气路303、以及端拾器201中的第三气路202提供的压缩空气或其中形成的真空来抓取工件。

在本发明的一个示例性实施例中，在将密封件401安装在插入件301的锥形主体部302的外周面305的环形沟槽306中之后，还可以将插入件301的基部307放置在端拾器201的连接部203的第二凹部205中，然后使定位构件601穿过端拾器201的通孔206。一旦机器人末端101的表面104压靠在端拾器201的连接部203的表面204上时，基部307的表面308的未被锥形主体部302覆盖的部分309抵靠在机器人末端101的表面104上。

通过本实用新型的对接组件，能够实现机器人与端拾器的气路快速对接与密封，并且能够有效保证气路的接通和密封。此外，本实用新型的对接组件不仅能够对接定位机器人与端拾器，而且其锥面配合还可以作为导向，弥补对接定位机器人与端拾器时的机器人的定位误差。

本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。

虽然结合附图对本实用新型进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本实用新型优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本实用新型的一种限制。

虽然本总体实用新型构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体实用新型构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。

应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本实用新型的范围。