一种用于机器人夹具的快换装置及工作台的制作方法

本实用新型属于机器人领域，尤其是一种用于机器人夹具的快换装置及工作台。

背景技术：

随着工业自动化程度的提高，机器人应用越来越广泛，但在机器人末端安装一套固定的电气执行机构，一台机器人仅能完成一个动作。一个工位常常需要完成许多工序，每一种工序配备一台机器人显然浪费成本，将多种电气执行机构都集成与机器人末端，又大大增加承重量。

现有技术中虽然已经出现了模块化的工业机器人，例如专利申请号201610919601.1、申请名称《一种模块化六轴机器人综合实训台》的发明专利中公开了一种模块化六轴机器人综合实训台，包括六轴机器人、模块安装板、实训功能模块和电气元件主板模块，模块安装板为同心的环状扇形面结构；实训功能模块具有独立模块化设计的多个，各实训功能模块均能够拆卸的固定在模块安装板上，模块安装板固定在五个同心环状扇形面结构的模块安装板上的所述实训功能模块能够最大幅度覆盖六轴机器人±165°的行程范围。

但是这种装置只是为了方便教学而研发的，无法使用在实际生产中。

为此，有必要设计一种高效、稳定可快速更换不同电气执行机构的装置，从而能够节约空间和能源。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种用于机器人夹具的快换装置及工作台，用来克服现有工业机器人一台机器一次只能完成一个工作的问题。

本实用新型是这样实现的，一种用于机器人夹具的快换装置，包括多轴机器人、快换夹头和快换模块；其中所述快换夹头安装在所述多轴机器人的末端，所述快换夹头与所述多轴机器人之间通过法兰相连；所述快换模块与所述快换夹头可分离的相连。通过切换不同的快换模块来实现不同的功能。

本实用新型的进一步技术方案是：所述快换夹头上设有宽型气爪、宽型气缸和气爪角块；所述宽型气爪为两片并分别分布在所述宽型气缸的两侧，两片所述宽型气爪在所述宽型气缸的驱动下相互接近或远离；所述气爪角块与所述宽型气爪相连；两片所述气爪角块在所述宽型气爪的带动下相互收紧以夹住所述快换模块或相互远离以放开所述宽型气爪。通过该方式实现快换模块的切换与固定。

本实用新型的进一步技术方案是：所述气爪角块上设有定位孔，所述快换模块上设有定位销，所述定位孔的内径与所述定位销的外径相同。通过定位孔和定位销来辅助定位，从而能够准确的进行匹配，防止快换夹头夹紧的位置不对造成气路和电路的不通。

本实用新型的进一步技术方案是：所述气爪角块上设有气嘴公头，所述快换模块上设有气嘴母头，所述气嘴公头和所述气嘴母头在所述快换夹头夹住所述快换模块时相互贯通。通过气嘴公头、母头的设计实现气路上的无线传输，避免了额外的线路。

本实用新型的进一步技术方案是：所述气爪角块上还设有气动隔离圈，所述气动隔离圈设置在所述气嘴公头和所述气嘴母头接触处。通过气动隔离圈实现两个气嘴之间的密封性，防止漏气。

本实用新型的进一步技术方案是：所述气爪角块上设有导电探针公头，所述快换模块上设有导电探针母头，所述导电探针公头和所述导电探针母头在所述快换夹头夹住所述快换模块时相互贯通。通过导电探针公头、母头的设计实现电路和信号路上的无线传输，避免了额外的线路。

本实用新型的进一步技术方案是：所述导电探针公头向外凸起，所述导电探针母头向内凹入。该设计有利于防止针头被破坏。

本实用新型的进一步技术方案是：所述快换模块设有功能组件，所述功能组件为气动手指、螺丝机、吸盘中的一种。通过切换带有不同功能组件的快换组件完成不同的功能。

本方案的另一目的在于提供一种用于机器人夹具的快换装置工作台，包括底座和支撑座，所述底座上设有机器人底座，所述机器人底座上设有多轴机器人；所述多轴机器人的末端设有如前述的快换夹头，所述快换夹头与所述多轴机器人之间通过法兰相连；所述支撑座上设有多个如前述的快换模块。

本实用新型的进一步技术方案是：所述快换模块的功能组件分别为气动手指、螺丝机、吸盘。一个工作站放置快换支撑座，支撑座上摆放多个快换模块，快换模块上装有气动手指、螺丝机、吸盘等不同的电气执行机构，各电气执行机构的电路(如供电电路、气缸磁性开关与各信号线)和气路分别与快换模块上的导电探针和气嘴相通，快换夹头夹紧各个快换模块都能使电气执行机构从机器人模块上获得电流、信号和气源，从而使得一个工站同一台六轴机器人能完成抓取、搬运、装配等多项工作。快换模块上安装的各类电气执行机构仅仅只需要从机器人模块上引进，而不需要额外拉线，可保证机器人在运行过程中不被电气执行机构上的线路牵制，充分满足机器人的运动范围。

本实用新型的有益效果是：本方案提供的用于机器人夹具的快换 装置及工作台能够使用一台机器人实现不同的功能，整个过程不需要额外的人工干预，可以全部通过PLC等技术编程实现，节约了大量空间和金钱；此外，本方案中电路、气路和信号路全部由机器人提供，避免了过多线缆暴露在外面造成线缆过多的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的用于机器人夹具的快换装置工作台的示意图。

图2是本实用新型实施例提供的用于机器人夹具的快换装置工作台支撑座的示意图。

图3是本实用新型实施例提供的用于机器人夹具的快换装置快换模块的示意图。

图4是本实用新型实施例提供的用于机器人夹具的快换装置的快换夹头松开快换模块的示意图。

图5是本实用新型实施例提供的用于机器人夹具的快换装置的快换夹头夹紧快换模块的示意图。

图6是本实用新型实施例提供的用于机器人夹具的快换装置的快换夹头放大图。

图7是本实用新型实施例提供的用于机器人夹具的快换装置的快换夹头放大图。

附图标记：1.底座；2.六轴机器人；3.快换夹头；4.支撑座；5.吸嘴；6.螺丝机；7.气动手指；8.快换模块；9.定位销；10.导电探针母头；11.气嘴母头；12.磁性开关；13.V型块；14.搬运工件；15.法兰；16.宽型气爪；17.气爪角块；18.气嘴公头；19.定位孔；20.导电探针公头；21.气动隔离圈。

具体实施方式

本实用新型提供一种用于机器人夹具的快换装置及工作台。以下结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示：本方案提供的用于机器人夹具的快换装置工作台的由底座1、六轴机器人2、快换夹头3和支撑座4组成。所述的底座1部分包括机器人底座和工位底座，机器人模块与工位分离，可使一台机器人在多个工位间切换；六轴机器人2由六个关节轴串联，可控制末端工件的六个自由度。

图6、7是本实用新型实施例提供的用于机器人夹具的快换装置 的快换夹头放大图。从图中可见快换夹头3由宽型气爪16、气爪角块17、导电探针公头20、气嘴公头18和气动隔离圈21组成，通过法兰15安装在六轴机器人2末端，控制宽爪气缸(设置在两片宽型气爪的中间)的开合夹取和放置快换模块。

图3是本实用新型实施例提供的用于机器人夹具的快换装置快换模块的示意图。从图中可见快换模块8由定位销9、导电探针母头10、气嘴母头11等组成，快换模块上可安装吸盘5、螺丝机6和气动手指7(见图2)等不同种类的电气执行机构，即功能组件。

图4是本实用新型实施例提供的用于机器人夹具的快换装置的快换夹头松开快换模块的示意图。图5是本实用新型实施例提供的用于机器人夹具的快换装置的快换夹头夹紧快换模块的示意图。快换模块上有定位销9、快换夹头3上有定位孔19，在快换夹头抓取快换模块过程中，通过定位销9和定位孔19的配合定位，快换夹头的导电探针公头20与快换模块的导电探针母头10相通，快换夹头的气嘴公头18与快换模块的气嘴母头11相通，从而使得快换末端的执行机构能从机器人模块中获得电路和气路。

快换夹头3通过法兰15安装在机器人2末端，机器人2带动快换夹头在机器人运动区域内运动，快换夹头3上的宽抓气缸带动两端的气爪角块17做平行往复运动，实现快换夹头3与快换模块8之间的夹紧与松开，通过控制夹爪气缸的开合，实现快换模块8的全自动切换。

快换夹头上的导电探针公头对准快换模块上导电探针的母头，通过夹紧，两导电探针的孔位一一接触；快换夹头上的气嘴公头与气动隔离圈21和快换模块上的气嘴母头处于同一轴线上，通过定位夹紧后，气路导通而不漏气。

一个工作站放置快换支撑座4，图2是本实用新型实施例提供的用于机器人夹具的快换装置工作台支撑座的示意图。从图中可见支撑座上摆放多个快换模块，快换模块上装有气动手指、螺丝机、吸盘等不同的电气执行机构，各电气执行机构的电路(如供电电路、气缸磁性开关12与各信号线)和气路分别与快换模块上的导电探针母头和气嘴母头相通，从而固定V型块13和搬运工件14。快换夹头夹紧各个快换模块都能使电气执行机构从机器人模块上获得电流、信号和气源，从而使得一个工站同一台六轴机器人能完成抓取、搬运、装配等多项工作。

本方案提供的用于机器人夹具的快换装置及工作台能够使用一台机器人实现不同的功能，整个过程不需要额外的人工干预，可以全部通过PLC等技术编程实现，节约了大量空间和金钱；此外，本方案中电路、气路和信号路全部由机器人提供，避免了过多线缆暴露在外 面造成线缆过多的情况。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。