一种机械臂及其卡扣式快换结构的制作方法

本实用新型涉及机器臂夹爪技术领域，尤其涉及一种机械臂及其卡扣式快换结构。

背景技术：

在绿色、智能化工业发展进程中，工业机器人迅猛发展，自动化的、无人化生产模式得到生产领域的认可。

现如今协作机器人的发展越来也成熟，一机从事多种作业已为常用。机器人快换夹爪装置是机器人系统比较重要的部件，其具有搭载多工具装配的特点，使机器人能够拥有自动交换工具的机能，大幅扩大机器人应用范围的划时代产品。

如何能够有效的实现机器人夹爪的快速更换，是当前行业研究的重点。

现用的快换结构一般采用气动式快换或电磁式快换，成本较高，且需要外接电源或气源，布线繁多，使用受限。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种机械臂及其卡扣式快换结构，能提高机器人工作效率。

本实用新型的技术方案是：一种卡扣式快换结构包括联接件和夹爪模块，所述联接件的一端设有能与机械臂连接的安装部，另一端设有连接公头；所述连接公头包括插入部和卡接部，所述卡接部连接于所述插入部的末端并向安装部的方向弹性延伸；所述夹爪模块包括夹持端和设于所述夹持端一侧的连接母头，所述连接母头内设有与所述插入部匹配的卡槽，所述卡槽内设有能与所述卡接部匹配的卡接面。

上述方案中，通过具有插入部和卡接部的连接公头与具有卡槽和卡接面的连接母头配合，能够实现夹爪模块的快速更换，提高机器人工作效率。

优选的，还包括用于放置所述夹爪模块的底座模块，所述底座模块内设有放置槽，在所述放置槽的一端或两端竖向设有挡块，所述挡块的顶端设有凸块，所述凸块朝向所述放置槽一侧设置；所述凸块的高度与联接件插装在所述夹爪模块后的卡接部的高度匹配。

设置底座模块，使夹爪模块的通过机械臂的动作实现自动更换。

优选的，所述底座模块的底部设有用于固定该底座模块的固定脚，所述固定脚自所述底座模块的侧壁水平凸伸，并在凸伸的部位设有安装孔。

通过安装孔采用可拆卸的固定方式，可将底座模块固定于需要的任意位置，灵活性高。

优选的，所述夹爪模块能在所述放置槽的长度方向内滑动。这样，放置槽可放置多个夹爪模块，或者，放置槽给夹爪模块的卡接或更换提供作业空间。

优选的，所述联接件为弯折的l形结构，一弯折边上为所述安装部，另一弯折边的末端为所述连接公头。

优选的，所述夹持端为两指夹爪、三指夹爪或吸盘夹爪中的任意一种。利于一机多样化的加工模式的实现。

本实用新型还提供一种机械臂，包括安装在所述机械臂末端的上述的卡扣式快换结构。

与相关技术相比，本实用新型的有益效果为：结构简单且易于快速更换，无需专业人士也可完成该操作，节约人力成本；成本较低，相对于市面上流行的气动式快换以及电磁式快换成本要低得多；无需外接设备，无需复杂电路或者气动结构，仅仅在夹爪结构上有要求。

附图说明

图1为本实用新型提供的卡扣式快换结构中的联接件的结构示意图；

图2为本实用新型提供的卡扣式快换结构中的连接母头的结构示意图；

图3为图2中的卡槽的剖视示意图；

图4为本实用新型提供的卡扣式快换结构中的底座模块的结构示意图；

图5为本实用新型提供的卡扣式快换结构中联接件插装时的示意图；

图6为本实用新型提供的卡扣式快换结构中联接件插装后的示意图；

图7为图6中的a处放大示意图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图4所示，本实施例提供的一种卡扣式快换结构包括联接件1、夹爪模块4和底座模块7。

如图1所示，所述联接件1为弯折的l形结构，一弯折边上为安装部2，所述安装部2上排布设有多个安装孔，该安装孔用于与机械臂对应连接。所述联接件1的另一弯折边的末端设有连接公头3。

所述连接公头3包括插入部31和卡接部32，所述卡接部32连接于所述插入部31的末端并向安装部2的方向弹性延伸。弹性延伸指在卡接部32上施力时，能使卡接部32向插入部31的方向靠拢，释放该力时则恢复为初始状态，该初始状态为自与插入部31的连接处向远离插入部31的方向倾斜成v形，与现有市面上常用的网线的水晶头的结构类似。

如图2、3所示，所述夹爪模块4包括夹持端5和设于所述夹持端5一侧的连接母头6，所述连接母头6内设有与所述插入部31匹配的卡槽61，所述卡槽61内设有能与所述卡接部32匹配的卡接面62。

连接公头3与所述连接母头6配装时，将卡接部32朝向卡接面62，竖直将插入部31插入卡槽61中，当插入部31伸入卡槽61的底部时，释放插装力，通过卡接部32的弹力抵接在卡接面62上，实现锁紧。

所述夹持端5为两指夹爪、三指夹爪或吸盘夹爪中的任意一种。

如图4所示，所述底座模块7内设有放置槽9，在所述放置槽9的一端或两端竖向设有挡块8，所述挡块8的顶端设有凸块11，所述凸块11朝向所述放置槽9一侧设置。所述凸块11的高度与联接件1插装在所述夹爪模块4后的卡接部32的高度匹配。所述夹爪模块4能在所述放置槽9的长度方向内滑动，所述放置槽9的长度大于所述夹爪模块4的对应的厚度尺寸。

所述底座模块7的底部设有用于固定该底座模块7的固定脚10，所述固定脚10自所述底座模块7的侧壁水平凸伸，并在凸伸的部位设有安装孔。

本实用新型还提供一种包括上述卡扣式快换结构的机械臂。使用时，将所述底座模块7通过固定脚10固定在机械臂可达范围内。根据实际作业内容要求，选择合适的夹持端5的夹爪模块4，并将其放置在底座模块7的放置槽9中（一套作业完成可能需要多种夹爪模块，则可将其都放置在一个底座模块中，或者分多个底座模块分别放置多个夹爪模块）。

将联接件1安装在机械臂的末端。如图5、6所示，机械臂通过联接件1垂直向下移动，将连接公头3插入需要的夹持端5的连接母头6的卡槽中。可将夹爪模块4向远离挡块8的方向在放置槽9中滑动，使卡接部32不与凸块11接触，能够利用卡接部32的弹力锁紧于卡接面62上。此时完成了夹爪模块4的装载。

如图6、7所示，拆卸时，联接件1连同夹爪模块4伸入底座模块7的放置槽9中，并向挡块8一侧移动，使连接公头3的卡接部32与凸块11接触并发生挤压变形。此时，卡接部32与卡接面62脱离，连接公头3与连接母头6连接变松，将联接件1上移，能够完成夹爪模块4的拆卸。

以上所述仅为本实用新型的实施例，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它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种卡扣式快换结构，其特征在于，包括联接件（1）和夹爪模块（4），所述联接件（1）的一端设有能与机械臂连接的安装部（2），另一端设有连接公头（3）；

所述连接公头（3）包括插入部（31）和卡接部（32），所述卡接部（32）连接于所述插入部（31）的末端并向安装部（2）的方向弹性延伸；

所述夹爪模块（4）包括夹持端（5）和设于所述夹持端（5）一侧的连接母头（6），所述连接母头（6）内设有与所述插入部（31）匹配的卡槽（61），所述卡槽（61）内设有能与所述卡接部（32）匹配的卡接面（62）。

2.根据权利要求1所述的卡扣式快换结构，其特征在于，还包括用于放置所述夹爪模块（4）的底座模块（7），所述底座模块（7）内设有放置槽（9），在所述放置槽（9）的一端或两端竖向设有挡块（8），所述挡块（8）的顶端设有凸块（11），所述凸块（11）朝向所述放置槽（9）一侧设置；所述凸块（11）的高度与联接件（1）插装在所述夹爪模块（4）后的卡接部（32）的高度匹配。

3.根据权利要求2所述的卡扣式快换结构，其特征在于，所述底座模块（7）的底部设有用于固定该底座模块（7）的固定脚（10），所述固定脚（10）自所述底座模块（7）的侧壁水平凸伸，并在凸伸的部位设有安装孔。

4.根据权利要求2所述的卡扣式快换结构，其特征在于，所述夹爪模块（4）能在所述放置槽（9）的长度方向内滑动。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的卡扣式快换结构，其特征在于，所述联接件（1）为弯折的l形结构，一弯折边上设有所述安装部（2），另一弯折边的末端为所述连接公头（3）。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的卡扣式快换结构，其特征在于，所述夹持端（5）为两指夹爪、三指夹爪或吸盘夹爪中的任意一种。

7.一种机械臂，其特征在于，包括安装在所述机械臂末端的如权利要求1~6中的任一项所述的卡扣式快换结构。

技术总结
本实用新型提供一种机械臂及其卡扣式快换结构。所述卡扣式快换结构包括联接件和夹爪模块，所述联接件的一端设有能与机械臂连接的安装部，另一端设有连接公头；所述连接公头包括插入部和卡接部，所述卡接部连接于所述插入部的末端并向安装部的方向弹性延伸；所述夹爪模块包括夹持端和设于所述夹持端一侧的连接母头，所述连接母头内设有与所述插入部匹配的卡槽，所述卡槽内设有能与所述卡接部匹配的卡接面。与相关技术相比，本实用新型所提供的卡扣式快换结构简单且易于快速更换,无需外接设备，无需复杂电路或者气动结构，仅仅在夹爪结构上有要求。

技术研发人员：张云海;侯志刚;胡斌;方宝晟;崔华飞
受保护的技术使用者：烟台大学;山东非凡智能科技有限公司
技术研发日：2020.12.03
技术公布日：2021.01.08