具有锁紧检测功能的工具盘的制作方法

本实用新型涉及一种装夹设备领域，具体涉及一种具有锁紧检测功能的工具盘。

背景技术：

近年来，机器人在工业生产中得到广泛应用，随着现代化生产要求的不断提高，工业机器人技术也需要不断提升，在机器人本体上，除了控制系统，执行器外，快换盘是确保机器人稳定性的关键技术。

工业机器人快换盘原理：一个机器人快换装置由两部分组成，分别称为主侧和工具侧，两侧设计可以自动锁紧连接同时可以连通和传递例如电信号、气体、水等等介质。大多数的机器人连接器使用气体锁紧主侧和工具侧。机器人工具快换装置为自动更换工具并连通各种介质提供了极大的柔性。工具快换装置的主侧安装在一台机器人上，cnc设备上或者其他结构上。工具侧安装在工具上，例如抓具、焊枪或毛刺清理工具等。机器人工具快换装置也被称为自动工具转换装置(atc)、机器人工具转换、机器人连接器、机器人连接头等等。

常规的工业机器人快换盘结构包括主侧(又称机械侧)和工具侧，主侧开设有用于插入芯轴的轴孔，主侧的外壁开设有若干个连通至轴孔的开孔，开孔内逐一设置锁紧钢珠，工具侧开设有用于插入主侧的通道，通道的内壁开设有用于卡住锁紧钢珠的卡槽，芯轴的端部为圆台状，芯轴向下活动时，芯轴的圆台状的斜面将锁紧钢珠顶入卡槽(俗称锁紧钢珠向外膨胀)，从而将锁紧钢珠顶入弧面状的卡槽，实现锁紧。

现有的工业机器人快换盘(atc，也称智能手腕装备系统)的钢珠锁紧机构只通过外部传感器检测机器人侧与工具侧对接到位，并未能检测钢珠实际是否膨胀到位，存在虚拟到位的安全风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种安全性较高的具有锁紧检测功能的工具盘。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：

一种具有锁紧检测功能的工具盘，其特征在于：工具盘的上安装有机械限位开关，工具盘的中部开设有用于伸入机械侧的通道，通道的内壁开设有用于顶入锁紧钢珠的卡槽，机械限位开关的操作头向内伸入工具盘的用于顶入锁紧钢珠的卡槽内。

进一步，作为优选，机械限位开关的轴向垂直于通道的轴线。

进一步，作为优选，工具盘包括外盘以及内盘，外盘的中部开设有安装孔，内盘嵌入且固定于安装孔内，通道开设于内盘上，所述外盘和内盘分别开设有第一插孔和第二插孔，所述机械限位开关的主体部分插入且固定于第一插孔，机械限位开关的操作头穿过第二插孔进入卡槽内。

进一步，作为优选，操作头的内端为弧面状。

进一步，作为优选，工具盘上开设有用于容纳机械限位开关主体部分的容纳槽以及用于安装固定的螺纹孔，所述机械限位开关主体部分嵌入容纳槽，螺栓穿过机械限位开关主体部分的安装孔并拧入螺纹孔，从而实现机械限位开关和工具盘的固定。

进一步，作为优选，工具盘的侧壁开设有若干个凹槽，凹槽将工具盘的侧壁分割为若干侧壁段，工具盘上开设于若干组安装孔，安装孔的轴向与工具盘中部的通道的轴向平行，每组组安装孔对应设置于一侧壁段的内侧。工具盘结构通过设置沿通道的轴向设置的安装孔，安装较为方便，且安装孔分布于工具盘的端面，因而安装孔的数量可以设置较多，并且主体的侧壁段以及凹槽可以有效抵住功能模块配置的主体，功能模块配置的主体和工具盘的接触面更大，且连接螺栓数量也可以得到保障，因而设置较多的功能模块配置，每个功能模块配置安装的稳定性和牢固性也可以得到保障。

进一步，作为优选，所述工具盘的一端面固定有凸台盘，凸台盘的侧壁相对工具盘的侧壁靠内。凸台盘的设置，使得功能模块配置的主体可以抵在凸台盘的侧壁上，提高了接触面积，提高了安装的稳定性和牢固性。

进一步，作为优选，侧壁段分为长侧壁段和短侧壁段，长侧壁段和短侧壁段依次间隔分布于工具盘的侧壁。

进一步，作为优选，工具盘的侧壁开设有12个凹槽，凹槽将工具盘的侧壁分割为12个侧壁段。

进一步，作为优选，每组组安装孔由二个安装孔构成。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：具有锁紧检测功能的工具盘能实际检测钢珠锁紧机构的钢珠是否实际膨胀到位，解决了atc存在虚拟锁紧到位的风险问题，使atc的锁紧机构更加安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型实施例一具有锁紧检测功能的工具盘的安装结构示意图。

图2是本实用新型实施例一图1中a-a方向的剖视结构示意图。

图3是本实用新型实施例二工具盘装配结构的背面结构示意图。

图4是本实用新型实施例二工具盘装配结构的正面结构示意图。

图5是本实用新型实施例二工具盘装配结构的立体结构示意图。

图中编号：工具盘1,凹槽11,安装孔12,通道13,长侧壁段14,短侧壁段15,通道16，卡槽17，外盘18，内盘19，安装孔181，第一插孔182，第二插孔191，容纳槽183，螺纹孔184，凸台盘2,凸台盘的侧壁21,装配孔351,第一接触面352,第二接触面353,功能模块配置31、32、33、34,机械限位开关4，主体部分41，操作头42，螺栓5，

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例一

参见图1-图2所示，为了实现检测钢珠实际是否膨胀到位，增加了锁紧检测功能，具体实现结构如下：工具盘的上安装有机械限位开关(直动式)，机械限位开关连接至工控机，工具盘的中部开设有用于伸入机械侧的通道，通道的内壁开设有用于顶入锁紧钢珠的卡槽，机械限位开关的操作头向内伸入工具盘的用于顶入锁紧钢珠的卡槽内。操作头的内端为弧面状。机械限位开关的轴向垂直于通道的轴线。

工具盘包括外盘以及内盘，外盘的中部开设有安装孔，内盘嵌入且固定于安装孔内，通道开设于内盘上，所述外盘和内盘分别开设有第一插孔和第二插孔，所述机械限位开关的主体部分插入且固定于第一插孔，机械限位开关的操作头穿过第二插孔进入卡槽内。

工具盘上开设有用于容纳机械限位开关主体部分的容纳槽以及用于安装固定的螺纹孔，所述机械限位开关主体部分嵌入容纳槽，螺栓穿过机械限位开关主体部分的安装孔并拧入螺纹孔，从而实现机械限位开关和工具盘的固定。

具有锁紧检测功能的工具盘的工作原理如下：芯轴的圆台状的斜面将锁紧钢珠完全顶入卡槽(即锁紧钢珠膨胀到位)，将机械限位开关的操作头的向外顶出，若触发机械限位开关，工控机获得锁紧到位的信息，若机械限位开关未被触发，则判定为虚拟锁紧，需要进一步检查快换盘设备的运行情况。

实施例二

参见图3-图5，本实施例工具盘1的侧壁开设有十二个凹槽11，凹槽11将工具盘1的侧壁分割为十二个侧壁段。工具盘1上开设于若干组安装孔12，每组组安装孔12由二个安装孔12构成。安装孔12的轴向与工具盘1中部的通道13的轴向平行，每组组安装孔12对应设置于一侧壁段的内侧。所述工具盘1的一端面一体式固定有凸台盘2，凸台盘的侧壁21相对工具盘1的侧壁靠内。侧壁段分为长侧壁段14和短侧壁段15，长侧壁段14和短侧壁段15依次间隔分布于工具盘1的侧壁。

参见图3-图5，各个功能模块配置31、32、33、34安装如下方式安装于工具盘1上，功能模块配置31、32、33、34的主体搭在工具盘1的端面上，功能模块配置31、32、33、34的主体上开设有装配孔351，功能模块配置的主体和工具盘1通过穿过装配孔351和安装孔12进行锁紧固定。功能模块配置31、32、33、34的主体的内侧端面抵在凸台盘的侧壁21上。安装于工具盘1上的功能模块配置31、32、33、34的主体的前段呈扇形，从而有利于容纳更多的功能模块配置的主体。

功能模块配置32、34的主体上具有抵在侧壁段上的第一接触面352。功能模块配置32、34的主体上具有嵌入凹槽11的第二接触面353。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。