末端执行器快换机构的制作方法

本实用新型涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种应用于生产设备的末端执行器快换机构。

背景技术：

随着市场和技术的发展，在工件生产加工制造过程中，传统的适用于大批量生产、少品种的生产方式已经不能满足企业的生产要求。单一生产线生产多种产品的柔性化生产方式越来越重要，但现有设备末端执行器(如夹具)较为单一，无法满足柔性生产的需要，而且末端执行器的切换成本极高，现有技术一般更换末端执行器时候需要拆卸紧固螺钉，新旧更换将造成长时间的停工，同时依赖大量的劳动力且更换过程十分繁琐，影响了生产效率。因此，现有生产中会采用可以快换的末端执行器。

现有技术的其中一种夹具快换机构，如图1和图2所示，在机械手臂101槽内安装有夹紧块102，夹紧块102与销轴103通过螺钉104紧固，销轴103与机械手臂101通过定位器105紧固，定位器105前端安装有手柄106，定位器105后端与机械手臂101侧面通过挡圈107连接。该种夹具快换机构操作切换夹具时需人工切换，切换效率较低，结构复杂，生产成本高，并且无法适应自动化生产，稳定性较差。

现有技术的另一种机械手夹具快换机构，如图3所示，其包括固定柱201及固定套202，固定柱201的下端开有的槽口，且固定柱201上开有多个钢球孔，钢球孔与槽口相连通，且钢球孔内设置有钢球204，钢球孔的内侧设置有挡球部，固定套202包括与槽口相匹配的套体部221 及限位部222，套体部221的外表面设置有多个弧形结构的卡槽，固定套与固定柱相连时，钢球204的内侧卡在卡槽中；固定柱201的下端固定连接有固定环203，且固定柱201上设置有挡环212，固定柱201上位于固定环203与挡环212之间可上下移动的设置有定位套205，且固定柱上位于定位套205与挡环212之间设置有弹簧206，定位套205内侧的上部设置有顶压部，且定位套205内侧的下部设置有多个容纳槽 251，容纳槽251为锥形结构。然而，这种结构的夹具快换机构的结构过于复杂，制造成本太高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本低、切换操作简易快捷的末端执行器快换机构。

为实现上述目的，本实用新型提供一种末端执行器快换机构，其包括与设备端安装的主盘，以及与末端执行器安装的工具盘，所述主盘包括主盘安装座、活动块、驱动装置，所述工具盘包括与主盘安装座可拆卸安装的工具盘安装座，该活动块与驱动装置连接，并在驱动装置的驱动下可相对主盘安装座移动，在主盘安装座上在活动块移动方向的相对端设有主盘装配面，该工具盘安装座上设有工具盘装配面，该主盘装配面与工具盘装配面相配合安装，该工具盘安装座可置于活动块与主盘装配面之间，受活动块推动使工具盘装配面与主盘装配面相配合定位。

较佳实施方式中，该活动块的移动方向为相对主盘安装座横向移动，驱动装置给予横向推力，结合主盘装配面与工具盘装配面之间的配合，使得工具盘安装座可稳定地配合定位于主盘安装座上。

在工件生产加工制造过程中，设备(如机器人)通过本实用新型末端执行器快换机构，可以快速更换不同的末端执行器(如夹具等)，从而增加生产柔性。具体操作上，末端执行器快换机构的主盘移动至与末端执行器连接的工具盘位置，使得工具盘安装座置于活动块与主盘装配面之间，驱动装置驱使活动块相对主盘安装座向主盘装配面方向移动，活动块同时推动工具盘安装座向主盘装配面方向移动，最后使得工具盘安装座的工具盘装配面与主盘装配面相配合定位，由于驱动装置的推动力使得工具盘安装座与主盘安装座之间稳固结合，实现末端执行器与设备之间安装结合一起。当需切换另一种末端执行器时，驱动装置反向收回，活动块反向移动，工具盘安装座与主盘安装座之间解除配合，主盘移动至另一末端执行器的工具盘位置，重复上述抓取过程，完成工具切换。该过程操作十分简单快捷。

有益效果：区别于现有技术的情况，本实用新型可以自动更换不同的末端执行器(如夹具等)，使单台设备在生产过程中交换使用不同的工具，从而增加生产柔性；相对人工较长的切换时间，繁琐的切换过程，本实用新型末端执行器快换机构的结构简单、制造成本和生产成本低、切换操作简易快捷，自动更换其他工具且能在数秒钟内完成切换，大大提高了生产效率。

附图说明

图1是现有技术方案之一的侧面剖视图；

图2是现有技术方案之一的剖视图；

图3是现有技术方案之二的剖视图；

图4是本实用新型末端执行器快换机构实施例的主盘结构示意图；

图5是本实用新型末端执行器快换机构实施例的工具盘结构示意图；

图6是本实用新型末端执行器快换机构实施例的装配示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细描述。

请参照图4～6，本实用新型末端执行器快换机构实施例之一，其包括与设备端安装固定的主盘，以及与末端执行器安装的工具盘，一般所述设备为生产设备例如机器人等，一般所述末端执行器为生产中所使用的工具例如夹具等，在不同的生产加工过程或不同的种类产品的生产加工，需要切换不同工具，应用本实用新型末端执行器快换机构可以快速切换，提高生产效率，降低成本。

如图4所示，在本实施例中，所述主盘包括主盘安装座301、主盘装配块302、驱动装置、活动块306、导轨303、导套304，主盘安装座 301安装在设备上(如机器人法兰处)，本实施例中所述驱动装置采用气缸305，所述主盘装配块302固定在主盘安装座301下侧左端，所述气缸305固定在主盘安装座301下侧右端，所述导轨303设置在主盘安装座301下侧中部，导套304设置在活动块306上，与导轨303相配合，使得活动块306在主盘装配块302和气缸305之间，并可沿着导轨左右线性滑动，气缸305的驱动轴308刚性连接活动块306从而驱动活动块来回滑动。所述活动块306近主盘装配块的一侧设有销钉307。所述主盘装配块302面向活动块306的一侧设有主盘装配面，本实施例中采用内凹的V型面309。

如图5所示，在本实施例中，所述工具盘包括工具盘安装座401，所述工具盘安装座左侧设有工具盘装配块402，该工具盘装配块与主盘装配面相对的一侧设有工具盘装配面，本实施例中采用与上述内凹V型面309相配合的外凸V型面406。该工具盘安装座401可置于活动块与主盘装配面之间，受活动块306驱动使工具盘装配面与主盘装配面相配合定位。活动块与主盘装配面之间的距离足够容纳该工具盘安装座，并能使工具盘安装座可左右移动与主盘装配块之间实现装配与解除配合。

所述工具盘安装座401右侧设有推块403，该推块上设有与活动块的销钉307相配合的销钉孔404，活动块306受驱动至推块时，销钉307 插入销钉孔404使活动块306与工具盘安装座401相对位置固定。所述工具盘安装座401上还设有安装孔405用于与末端执行器安装固定。

作为可替换的实施例，所述工具盘装配面与主盘装配面也可以是凹凸相配的弧形曲面或波浪形曲面，或是设计成凹凸相配的凹槽与凸块，或孔与凸柱。

所述主盘安装座301和所述活动块306之间实现相对移动也可以采用其他实施方式，例如滚珠滑动，等等，不受实施例限制。

所述工具盘装配面也可以直接设置在工具盘安装座401上与主盘装配面相对的一侧，而不需要特别设置工具盘装配块。所述主盘装配面也可以直接设置在主盘安装座上与工具盘装配面相对的一侧，该主盘装配块也可以与主盘安装座一体成型。

所述活动块306也可以直接对工具盘安装座实施推力，也可以直接在工具盘安装座上设置与活动块相配合的装配面使两者配合施力，而不需特别设置推块，可变换多种能够使活动块推动工具盘安装座的装配结构等等，例如直接在所述工具盘安装座与所述活动块上分别设有相配合的销钉孔和销钉，以实现直接施力。所述推块与所述活动块之间的配合也可以采用其他方式，例如设计成凹凸相配的凹槽与凸块，或孔与凸柱等等，不受实施例限制。

在工件生产加工制造过程中，设备(如机器人)通过本实用新型末端执行器快换机构，可以快速更换不同的末端执行器(如夹具等)，从而增加生产柔性。如图6所示，具体操作上，末端执行器快换机构的主盘移动至与末端执行器连接的工具盘位置，使得工具盘安装座401置于活动块306与主盘装配块302之间，气缸305驱使活动块306相对主盘安装座301向左移动，活动块306的销钉307插入工具安装座的推块上的销钉孔404，同时推动工具盘安装座401向主盘装配块302的内凹 V型面309方向移动，最后使得工具盘安装座401的工具盘装配块402 上的外凸V型面406与所述主盘的内凹V型面309相配合定位，由于驱动装置的推动力使得工具盘安装座与主盘安装座之间稳固结合，实现末端执行器与设备之间安装结合一起。当需切换另一种末端执行器时，气缸305反向收回，活动块306反向移动，工具盘安装座401与主盘安装座301之间解除配合，主盘移动至另一末端执行器的工具盘位置，重复上述抓取过程，完成工具切换。该过程操作十分简单快捷。

所述驱动装置也可以采用其他实施方式使得活动块实现相对主盘安装座的移动，不受上述实施例限制。

以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围。