机器人快换工具输送装置的制作方法

本实用新型涉及机器人辅助工具技术领域，特别是涉及一种机器人快换工具输送装置。

背景技术：

柔性机器人由于具有较高的柔性度，所以一个机器人往往具有从事多种产品的工作能力，一个产品就需要一套“快换盘+工具”的组合，从事几种产品工作就要储备几套快换工具组合供机器人使用，现有的机器人工作站基本上都采用设置工具架的方式，即将机器人所用工具全部分层排列放置在工具架上，以满足机器人工作的需要。

工具架的设立，占据了机器人工作立体空间，使机器人工作站内部空间更紧张，对于一些空间较狭小的的工作站机器人工作时还要做规避动作以防与工具架相碰。而且由于机器人臂展长度的限制，在保证应有效工作空间情况下，工具架不能太高太宽(超高、超宽机器人臂展长度达不到)，这样就限制了放置快换组合工具的种类数量及放置方式，一但需要增加放置快换组合工具的种类，或者更改现有工具架上的快换组合工具种类，就只能增加或重新设计工具架。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种机器人快换工具输送装置以实现节省机器人工作立体空间；消除储备快换组合工具种类的限制，使快换组合工具实现灵活、快捷、种类无极限的更换。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种机器人快换工具输送装置，包括工具小车和小车定位机构，所述工具小车上放置有快换工具，所述小车定位机构包括定位基准平台、左右引导护栏和增高垫板，所述定位基准平台和增高垫板设置于左右引导护栏中间，所述小车定位机构固定安装在机器人工作站内，工具小车与小车定位机构相配合使用实现对快换工具的定位。

优选地，所述工具小车包括主体框架，所述主体框架上设置有两个快换工具定位块和推手，主体框架右侧设置有侧夹紧垫板，主体框架左侧设置有侧导向板，主体框架的前端设置有前端定位板，主体框架的底面设置有底板，底板上设置有滚珠轴承，底板上两端分别安装一个有侧定位导条，底板上前后两侧分别安装两个小车脚轮。

优选地，所述定位基准平台包括基准平台框架，所述基准平台框架上设置有水平定位板和垂直定位板，垂直定位板上设置有第一传感器，其用于检测工具小车前端是否到达预设位置，基准平台框架前端设置有夹紧气缸安装板，所述夹紧气缸安装板上设置有第一夹紧气缸，所述基准平台框架下端通过地脚安装板设置有定位基准平台地脚。

优选地，所述定位基准平台地脚为高度可调地脚。

优选地，所述左右引导护栏上设置有第二夹紧气缸、第三夹紧气缸、第二传感器、第三传感器，第二夹紧气缸和第三夹紧气缸的活塞杆前端设置有气缸滚珠轴承，所述气缸滚珠轴承顶在所述侧夹紧垫板上。

优选地，所述快换工具包括工具架和转换法兰，所述转换法兰通过法兰连接板与工具架固定连接，所述工具架上设置有识别编码。

优选地，所述工具小车上平行设置有两个快换工具定位块，所述快换工具定位块由水平连接板和垂直支撑板组成，所述垂直定位板上设置有用于卡住转换工具的凹槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为，通过机器人快换工具输送机构，实现了节省机器人工作立体空间；消除储备快换组合工具种类的限制，使快换组合工具实现灵活、快捷、种类无极限的更换，满足当前行业需求。

附图说明

图1所示为本申请实施例整体结构第一示意图；

图2所示为本申请实施例工具小车结构第一示意图；

图3所示为本申请实施例工具小车结构第二示意图；

图4所示为本申请实施例定位基准平台的结构第一示意图；

图5所示为本申请实施例定位基准平台的结构第二示意图；

图6所示为本申请实施例定位基准平台的结构第三示意图；

图7所示为本申请实施例左右引导护栏的结构示意图；

图8所示为本申请实施例快换工具的结构示意图；

图中，1-工具小车，2-定位基准平台，3-左右引导护栏，4-增高垫板，5-快换工具，1-1主体框架，1-2快换工具定位块，1-3侧夹紧垫板，1-4侧导向板，1-5前端定位板，1-6底板，1-7滚珠轴承，1-8测定位导条，1-9小车脚轮，1-10推手，2-1基准平台框架，2-2水平定位板，2-3垂直定位板，2-4第一传感器，2-5夹紧气缸安装板，2-6第一夹紧气缸，2-7地脚安装板，2-8定位基准平台地脚，3-1第二夹紧气缸，3-2第三夹紧气缸，3-3气缸滚珠轴承，3-4第二传感器，3-5第三传感器,5-1工具架，5-2法兰连接板，5-3转换法兰。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个部件或者模块或特征与其他部件或者模块或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了部件或者模块在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的部件或者模块被倒置，则描述为“在其他部件或者模块或构造上方”或“在其他部件或者模块或构造之上”的部件或者模块之后将被定位为“在其他部件或者模块或构造下方”或“在其他部件或者模块或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该部件或者模块也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1-6所示，本实施例提供的机器人快换工具输送装置，包括工具小车1和小车定位机构，所述工具小车1上放置有快换工具5，所述小车定位机构包括定位基准平台2、左右引导护栏3和增高垫板4，所述定位基准平台2和增高垫板4设置于左右引导护栏3中间，所述小车定位机构固定安装在机器人工作站内，工具小车1与小车定位机构相配合使用从而实现对快换工具5的定位。

另外，所述工具小车1包括主体框架1-1，所述主体框架1-1上设置有两个快换工具定位块1-2和推手1-10，快换工具定位块1-2用于放置快换工具，主体框架1-1右侧设置有侧夹紧垫板1-3，为了防止工具小车1车体与左右导向护栏3的直接摩擦，主体框架1-1左侧设置有侧导向板1-4，侧导向板1-4为尼龙材料，用于工具小车1侧面夹紧定位，主体框架的前端设置有前端定位板1-5，用于工具小车1前端定位夹紧，主体框架1-1的底面设置有底板1-6，底板1-6上设置有滚珠轴承1-7，底板1-6上两端分别安装一个有侧定位导条1-8，底板上前后两侧分别安装两个小车脚轮1-9。

另外，所述定位基准平台2包括基准平台框架2-1，所述基准平台框架2-1上设置有水平定位板2-2和垂直定位板2-3，垂直定位板2-3上设置有第一传感器2-4，其用于检测工具小车1前端是否到达预设位置，基准平台框架2-1前端设置有夹紧气缸安装板2-5，所述夹紧气缸安装板2-5上设置有第一夹紧气缸2-6，所述基准平台框架2-1下端通过地脚安装板2-7设置有定位基准平台地脚2-8。水平定位板2-2为工具小车1地面定位基准和侧面定位基准，垂直定位板2-3为小车前端定位基准，垂直定位板2-2与前端定位板1-5相配合使用。垂直定位板2-2上设置有电感应式第一传感器2-4，用于检测工具小车前端是否到达预设位置，由于基准平台框架2-1前端设置有夹紧气缸安装板，所述夹紧气缸安装板上设置有第一夹紧气缸2-6，工具小车1前端定位后，垂直定位板2-3和工具小车1前端定位板1-5夹紧。

另外，所述定位基准平台地脚2-8为高度可调地脚，用于定位基准平台2的水平定位板2-2水平度调节。

需要说明的是，本申请配合机器人自动更换转换工具，因此，定位要求较高。

需要说明的是，第一夹紧气缸为回转夹紧气缸，其包括气缸以及压块，所述气缸上的缸杆带动端部压块在90度回转的同时缸杆轴向移动50mm，从而实现对工具小车1的夹紧。

需要说明的是，两端分别安装一个有侧定位导条1-8，两个侧定位导条1-8平行设置，且两者之间的距离与水平定位板的宽度一致，水平定位板在两个侧定位导条1-8之间滑动连接。这样的结构设置，使得定位更加精准。

实施例2

如图7所示，本实施例是在上述实施例基础上的改进，本实施例中，所述左右引导护栏3上设置有第二夹紧气缸3-1、第三夹紧气缸3-2、第二传感器3-4、第三传感器3-5，第二夹紧气缸3-1和第三夹紧气缸3-2的活塞杆前端设置有气缸滚珠轴承3-3，所述气缸滚珠轴承3-3顶在所述侧夹紧垫板1-3上，实现侧压紧定位。

需要说明的是，左右引导护栏3为工具小车1进入定位基准平台2前的初导向，防止工具小车1过于跑偏保证小车顺利进入定位基准平台2，其包括两个平行设置的水平导向杆和与纵向架等。所述左右引导护栏3上设置有第二夹紧气缸3-1和第三夹紧气缸3-2，用于小车侧定位夹紧。所述左右引导护栏3上还设置有第二传感器3-4、第三传感器3-5，用于检测工具小车1上的快换工具是否存在，所述第二传感器3-4、第三传感器3-5均为漫反射式光电开关，第二传感器3-4用于监测相应凹槽内是否为空，若为空则开始将替换，并将替换下来的工具放入凹槽内，第三传感器3-5用于监测相应位置的另一个凹槽是否为空，若不为空，则开始替换。

实施例3

在上述实施例的基础上，如图8所示，本实施例提供了一种快换工具，其包括工具架和转换法兰，所述转换法兰通过法兰连接板与工具架固定连接，为了确保机器人更换的快换工具为所需要的工具，在工具架上设置有识别编码，通过RFID技术，机器人可自动识别工具架上的识别编码，确保待更换的快换工具为机器人所需要的快换工具。

另外，所述工具小车1上平行设置有两个快换工具定位块1-2，可以其中一个用来放置被拆卸下来的快换工具，另外一个用来放置应该换上的快换工具，所述快换工具定位块1-2均由水平连接板和垂直支撑板组成，所述垂直定位板上设置有用于卡住转换工具的凹槽。

工作过程：

1、机器人需要更换工具时，工作人员将待更换的工具放置于工具小车的一个快换工具定个位装置上并将小车推到机器人工作站的安全门处。

2、打开工作站安全门，此时机器人及相关辅助动力机构均处于安全急停状态，将小车推上增高垫板，通过左右引导护栏的引导进入定位基准平台。此时工具小车的脚轮将悬空，工具小车底板上的滚珠轴承将代替小车脚轮在定位平台上滚动滑行。

3、将小车推到定位基准平台前端直到工具小车前端定位板与定位基准平台垂直定位板接触为止。

4、工作人员退出机器人工作站，启动控制面板上的启动夹紧按钮，定位基准平台垂直定位板上的第一传感器检测到工具小车已经处于预设定位位置，控制第二夹紧气缸、第三夹紧气缸对工具小车进行侧面夹紧，然后，第一夹紧气缸对工具小车定位夹紧。

5、利用第二传感器、第三传感器进行检测，若拆卸下来的快换工具放置位，为空，机器人进行拆卸工作；若第三传感器采集的信息为位置处放置有待更换的快换工具，此时，机器人进行安装新的快换工具工作。

6、机器人更换工具完成后，在控制面板上选择第一夹紧气缸、第二夹紧气缸以及第三夹紧气缸解除夹紧，工具小车从定位中脱离。

7、打开安全门，此时机器人及相关辅助动力机构均处于安全急停状态，工作人员将工具小车快捷运走，待有使用需求时，放置相应型号的快换工具，重复上述动作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。