连接器、端拾器装置及分拣设备的制作方法

1.本公开涉及一种连接器、端拾器装置及分拣设备。


背景技术：

2.在机械臂拣选和搬运物品场景中，一种端拾器不能适应所有物品尺寸或重量，所以拣选不同的物品就要更换对应的端拾器才能工作。在一些相关技术中，采用动力快换方式，在机械臂与端拾器脱离或连接时使用电动或气动方式进行相互锁死的结构。在另一些相关技术中，通过磁性互吸的快换结构实现机械臂与端拾器快速连接和脱离。


技术实现要素：

3.发明人经研究发现，相关技术中的动力快换结构需要在机械臂上增加相关动力部件，会增加机械臂负载，并控制上需要增加控制信号反馈，比较复杂，且更换端拾器时间较长、成本较高，而相关技术中的磁性互吸的快换结构在负载较大时，端拾器容易从机械臂上脱落。
4.有鉴于此，本公开实施例提供一种连接器、端拾器装置及分拣设备，能够实现更可靠方便的可拆连接。
5.在本公开的一个方面，提供一种连接器，包括：
6.至少一个第一连接组件，所述第一连接组件具有锁定结构，且能够与保持架实现可拆的连接；和
7.第二连接组件，与所述第一连接组件可拆地连接；
8.其中，所述锁定结构被配置为在所述第一连接组件脱离所述保持架的状态下对与所述第一连接组件连接的第二连接组件进行锁定，并在所述第一连接组件连接所述保持架的状态下解除对与所述第一连接组件连接的第二连接组件的锁定。
9.在一些实施例中，所述第一连接组件包括：
10.连接座，具有与所述第二连接组件连接的第一连接部；
11.其中，所述锁定结构包括：锁定座和锁定件，所述锁定座与所述连接座可滑动地连接，所述锁定件设置在所述锁定座和所述连接座之间，通过所述锁定座相对于所述连接座的运动来驱动所述锁定件对所述第二连接组件的锁定或解锁。
12.在一些实施例中，所述锁定座在相对于所述连接座的滑动方向上具有第一滑动位置，并在所述第一滑动位置与所述连接座形成间隙，以便所述保持架在所述间隙内与所述第一连接组件连接。
13.在一些实施例中，所述锁定座在相对于所述连接座的滑动方向上具有第二滑动位置，并在所述第一连接组件脱离所述保持架时在所述第二滑动位置抵靠所述连接座。
14.在一些实施例中，所述锁定座在相对于所述连接座的滑动方向上还具有第二滑动位置，所述第一连接组件还包括：
15.弹性件，与所述锁定座连接，被配置为在所述保持架脱离所述间隙时使所述锁定
座从所述第一滑动位置滑动到所述第二滑动位置。
16.在一些实施例中，所述第一连接组件还包括：与所述连接座连接的底托，所述底托具有相对于所述连接座径向外凸的凸缘；所述弹性件包括：套设在所述锁定座外的弹簧，所述弹簧一端连接在所述锁定座上，另一端连接在所述底托的凸缘上。
17.在一些实施例中，所述锁定座具有相对于所述锁定座和所述连接座的滑动方向倾斜的楔形面，通过所述楔形面对所述锁定件的推动作用调整所述锁定件相对于所述锁定座和所述第二连接组件的位置，以实现所述锁定件对所述第二连接组件的锁定或解锁。
18.在一些实施例中，所述第一连接部包括插接孔，所述插接孔位于所述连接座邻近所述第二连接组件一侧的端部上，所述锁定座套设在所述连接座外，所述楔形面位于所述锁定座邻近所述连接座的内壁上，所述锁定件位于所述锁定座的内壁与所述连接座的外壁之间。
19.在一些实施例中，所述连接座具有贯穿所述插接孔的孔壁的多个通孔，所述锁定件包括分别设置在所述多个通孔内的多个球体，所述锁定座的内壁通过所述楔形面在所述滑动方向上划分为避让区和限制区，所述限制区被配置为在抵靠所述多个球体时将所述多个球体从所述多个通孔中伸出，以锁定所述第二连接组件在所述插接孔中的位置，所述避让区被配置为在抵靠所述多个球体时允许所述多个球体从所述多个通孔退回，以便在所述第二连接组件离开所述插接孔时避让所述第二连接组件。
20.在一些实施例中，在垂直于所述滑动方向的方向上，所述避让区到所述连接座的距离大于所述限制区到所述连接座的距离。
21.在一些实施例中，所述第二连接组件具有插接柱，所述插接柱具有周向上连续的环形凹部或周向上离散分布的多个凹部，所述环形凹部或多个凹部被配置为在所述插接柱插入到所述插接孔的设定位置时与所述多个通孔对齐，以便所述多个球体在被所述限制区抵靠后从所述多个通孔中伸出后进入所述环形凹部或多个凹部，从而实现对所述第二连接组件的锁定。
22.在一些实施例中，所述多个通孔的内壁呈圆台形，所述环形凹部或所述多个凹部的侧壁相对于底部外斜。
23.在一些实施例中，所述多个通孔在所述插接孔的内壁的开口尺寸小于分别位于所述多个通孔内的所述多个球体的直径。
24.在一些实施例中，所述锁定座的内壁与所述连接座的外壁之间设有滑动导向结构。
25.在一些实施例中，所述滑动导向结构包括：
26.至少一个长槽，设置在所述锁定座的内壁上，且所述长槽的延伸方向与所述锁定座在相对于所述连接座的滑动方向平行；
27.其中，所述滑动导向结构还包括：
28.至少一个凸块，固定设置在所述连接座的外壁上，并与所述至少一个长槽滑动配合；和/或
29.至少一个滚珠，可转动地设置在所述连接座的外壁上的至少一个孔内，并与所述至少一个长槽滚动配合。
30.在一些实施例中，所述第一连接部包括插接孔，所述插接孔位于所述连接座邻近
所述第二连接组件一侧的端部上，所述第二连接组件具有插接柱和与所述插接柱固定连接的支撑凸缘，所述支撑凸缘被配置为在所述插接柱插入到所述插接孔的设定位置时抵靠所述端部。
31.在一些实施例中，所述端部具有非圆形截面凹槽，所述支撑凸缘在抵靠所述端部的状态下嵌在所述非圆形截面凹槽内，且与所述非圆形截面凹槽的侧壁面接触。
32.在一些实施例中，所述非圆形截面凹槽的侧壁相对于底部外斜。
33.在一些实施例中，所述连接器还包括：
34.保持架，具有至少一个u形缺口，所述u形缺口被配置为供所述第一连接组件进入后实现所述保持架与所述第一连接组件的连接，以及供所述第一连接组件离开后实现所述保持架与所述第一连接组件的脱离。
35.在一些实施例中，所述保持架具有至少一个限位结构，所述限位结构被配置为在所述第一连接组件进入所述u形缺口后限制所述第一连接组件在所述u形缺口内的运动。
36.在一些实施例中，所述第一连接组件包括连接座，所述连接座具有与所述u形缺口的进入方向平行的两个侧边，所述两个侧边中的至少一个具有内凹结构；
37.所述限位结构包括：位于所述u形缺口的至少一侧的弹簧滚珠机构，所述弹簧滚珠机构被配置为在所述第一连接组件进入所述u形缺口后嵌入所述内凹结构。
38.在一些实施例中，所述连接器还包括：
39.第一传感器，设置在所述保持架上，被配置为至少对进入所述u形缺口的所述第一连接组件进行检测，以确定所述第一连接组件是否以正确的角度进入所述u形缺口。
40.在一些实施例中，所述第一连接组件包括连接座，所述第二连接组件包括支撑凸缘，所述连接座和所述支撑凸缘处于抵靠状态下的结构在所述u形缺口的进入方向上的前侧结构和后侧结构不对称。
41.在一些实施例中，所述连接座和所述支撑凸缘在所述u形缺口的进入方向上的后侧结构具有内凹缺口。
42.在一些实施例中，所述连接器还包括：
43.第二传感器，设置在所述第二连接组件上，被配置为对所述第一连接组件进行检测，以确定所述第一连接组件是否与所述第二连接组件连接。
44.在一些实施例中，所述第一连接组件具有第一空腔结构，所述第二连接组件具有第二空腔结构，所述第一空腔结构和所述第二空腔结构在所述第二连接组件与所述第一连接组件的连接状态下相互连通。
45.在一些实施例中，所述第二连接组件包括具有所述第二空腔结构的插接柱；所述第一连接组件包括：
46.连接座，具有用于容纳所述插接柱的插接孔；
47.密封垫，位于所述插接孔内；和
48.底托，与所述连接座连接，并位于所述密封垫远离所述插接柱的一侧，
49.其中，所述底托具有所述第一空腔结构，并且所述底托和所述插接柱分别抵靠在所述密封垫相反两侧的端面上。
50.在本公开的一个方面，提供一种端拾器装置，包括：
51.前述的连接器；和
52.拾取机构，与所述连接器中的第一连接组件连接。
53.在一些实施例中，所述拾取机构包括吸盘或吸盘组。
54.在本公开的一个方面，提供一种分拣设备，包括：
55.前述的端拾器装置；和
56.机械臂，与所述端拾器装置中的连接器的第二连接组件连接，被配置为使所述第二连接组件与所述连接器中的任一个第一连接组件连接或脱离。
57.在本公开的一个方面，提供一种端拾器快换件，包括：
58.连接座，具有第一连接部；
59.锁定座，与所述连接座可滑动地连接；和
60.锁定件，设置在所述锁定座和所述连接座之间；
61.其中，所述锁定座被配置为相对于所述连接座的运动来驱动所述锁定件对与所述第一连接部连接的端拾器接头的锁定或解锁。
62.在一些实施例中，所述锁定座在相对于所述连接座的滑动方向上具有第一滑动位置和第二滑动位置，所述锁定座在所述第一滑动位置与所述连接座形成供保持架进入的间隙，并在所述第二滑动位置抵靠所述连接座；
63.所述端拾器快换件还包括：
64.弹性件，与所述锁定座连接，被配置为在所述保持架脱离所述间隙时使所述锁定座从所述第一滑动位置滑动到所述第二滑动位置。
65.在一些实施例中，所述锁定座具有相对于所述锁定座和所述连接座的滑动方向倾斜的楔形面，通过所述楔形面对所述锁定件的推动作用调整所述锁定件相对于所述锁定座和所述端拾器接头的位置，以实现所述锁定件对所述端拾器接头的锁定或解锁。
66.在一些实施例中，所述第一连接部包括插接孔，所述插接孔位于所述连接座的端部上，所述锁定座套设在所述连接座外，所述楔形面位于所述锁定座邻近所述连接座的内壁上，所述锁定件位于所述锁定座的内壁与所述连接座的外壁之间。
67.在一些实施例中，所述连接座具有贯穿所述插接孔的孔壁的多个通孔，所述锁定件包括分别设置在所述多个通孔内的多个球体，所述锁定座的内壁通过所述楔形面在所述滑动方向上划分为避让区和限制区，所述限制区被配置为在抵靠所述多个球体时将所述多个球体从所述多个通孔中伸出，以锁定所述端拾器接头在所述插接孔中的位置，所述避让区被配置为在抵靠所述多个球体时允许所述多个球体从所述多个通孔退回，以便在所述端拾器接头离开所述插接孔时避让所述端拾器接头。
68.在一些实施例中，在垂直于所述滑动方向的方向上，所述避让区到所述连接座的距离大于所述限制区到所述连接座的距离。
69.在一些实施例中，所述多个通孔的内壁呈圆台形。
70.在一些实施例中，所述多个通孔在所述插接孔的内壁的开口尺寸小于分别位于所述多个通孔内的所述多个球体的直径。
71.在一些实施例中，所述锁定座的内壁与所述连接座的外壁之间设有滑动导向结构。
72.在一些实施例中，所述滑动导向结构包括：
73.至少一个长槽，设置在所述锁定座的内壁上，且所述长槽的延伸方向与所述锁定
座在相对于所述连接座的滑动方向平行；
74.其中，所述滑动导向结构还包括：
75.至少一个凸块，固定设置在所述连接座的外壁上，并与所述至少一个长槽滑动配合；和/或
76.至少一个滚珠，可转动地设置在所述连接座的外壁上的至少一个孔内，并与所述至少一个长槽滚动配合。
77.在一些实施例中，所述端部具有非圆形截面凹槽。
78.在一些实施例中，所述非圆形截面凹槽的侧壁相对于底部外斜。
79.在一些实施例中，所述端拾器快换件还包括：
80.拾取机构，与所述连接座远离所述端部的一侧连接。
81.在一些实施例中，所述端拾器快换件还包括：
82.密封垫，设置在所述插接孔内，并与所述拾取机构抵接。
83.在本公开的一个方面，提供一种端拾器接头，用于对位于保持架上的至少一个端拾器快换件进行可选择地连接，所述端拾器快换件为前述的端拾器快换件。
84.在一些实施例中，所述端拾器接头包括：
85.插接柱，被配置为连接所述端拾器快换件；和
86.支撑凸缘，与所述插接柱固定连接。
87.因此，根据本公开实施例，通过第一连接组件中的锁定机构在第一连接组件脱离保持架时锁定与第一连接组件连接的第二连接组件，避免第一连接组件脱离保持架后从第二连接组件上脱离，确保连接的可靠性，以及通过锁定机构在第一连接组件连接保持架时解除对第二连接组件的锁定，可以实现第二连接组件对设置在保持架上的第一连接组件的自由连接和脱离，方便第二连接组件所连接的第一连接组件的更换。相比于相关技术中的动力快换结构，本公开实施例在应用于机械臂端拾器时无需依赖于动力部件实现端拾器与机械臂之间的锁定或解锁，减少了动力部件所带来的负载、结构设计、控制设计等问题，从而简化结构，降低成本，提升效率。相比于相关技术中的磁性互吸结构，本公开实施例的连接更加稳定可靠。
附图说明
88.构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
89.参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
90.图1是根据本公开分拣设备的一些实施例的结构示意图；
91.图2是根据本公开端拾器装置的一些实施例在连接机械臂时的分解结构示意图；
92.图3是根据本公开端拾器装置的一些实施例在连接机械臂时将端拾器装置放入保持架的示意图；
93.图4是根据本公开连接器的一些实施例的分解结构示意图；
94.图5是图4的纵截面示意图；
95.图6和图7分别是根据本公开连接器的一些实施例在第一滑动位置s1和第二滑动位置s2的纵截面示意图；
96.图8是根据本公开连接器的一些实施例中插接柱插入插接孔未到位的示意图；
97.图9是根据本公开连接器的一些实施例中插接柱插入插接孔到位的示意图；
98.图10是根据本公开连接器的一些实施例中锁定座的结构示意图；
99.图11是根据本公开连接器的一些实施例中连接座的结构示意图；
100.图12-图14分别是本公开端拾器装置的一些实施例在连接机械臂时将端拾器装置放入保持架并使端拾器装置分离的三种状态的示意图；
101.图15是本公开端拾器装置的一些实施例在进入保持架的u形缺口的立体示意图；
102.图16-图17分别是本公开端拾器装置的一些实施例在进入u形缺口未到位和到位的俯视角度的示意图。
103.应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
104.现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
105.本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
106.在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
107.本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
108.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
109.图1是根据本公开分拣设备的一些实施例的结构示意图。参考图1，本公开实施例提供一种分拣设备，包括：端拾器装置和机械臂60。端拾器装置包括两部分结构，第一部分结构与机械臂60连接，由机械臂60进行驱动，第二部分结构可以进行物品的拾取，其与第一部分结构可以分离，从而实现第二部分结构的更换。
110.在图1中，机械臂60可被设置在平台61上，并具有可实现多个自由度的臂节和驱动
单元，从而实现端拾器装置在不同空间位置的运动，以实现物品的拾取、运送和释放等操作。第二部分结构可以通过一个或多个保持架30进行保持，在图1中多个保持架30通过螺钉等连接件或以焊接等方式固定连接在平台61上。
111.这里的第一部分结构可称为端拾器接头，第二部分结构可称为端拾器快换件。端拾器结构可以对位于保持架30上的至少一个端拾器快换件进行可选择地连接。端拾器快换件与拾取机构50可以一体设置，也可以独立设置。在一些实施例中，端拾器快换件包括拾取机构50，在另一些实施例中，端拾器快换件不包括拾取机构50。
112.图2是根据本公开端拾器装置的一些实施例在连接机械臂时的分解结构示意图。图3是根据本公开端拾器装置的一些实施例在连接机械臂时将端拾器装置放入保持架的示意图。图4是根据本公开连接器的一些实施例的分解结构示意图。图5是图4的纵截面示意图。图6和图7分别是根据本公开连接器的一些实施例在第一滑动位置s1和第二滑动位置s2的纵截面示意图。
113.参考图2和图3，本公开实施例提供了一种端拾器装置，可用于但不限于前述的分拣机构实施例。端拾器装置包括：连接器和拾取机构50。拾取机构50可以与所述连接器中的部分结构连接。
114.对于连接器用于拾取具有较平整表面的物体的应用场景，可采用吸盘结构进行物体的可靠吸取。在一些实施例中，拾取机构50包括吸盘或吸盘组。吸盘或吸盘组与气路连接，气路可以形成在连接器中，该气路可进一步与真空设备进行连接，以便通过抽真空的方式实现吸盘对物体的真空吸附作用。在图1中，拾取机构50可以包括单一的吸盘，也可以包括具有并联的至少两个吸盘的吸盘组。
115.参考图4-图7，本公开实施例还提供了一种连接器，可用于但不限于前述的端拾器装置。连接器包括：至少一个第一连接组件10和第二连接组件20。至少一个第一连接组件10具有锁定结构12，且能够与保持架30实现可拆的连接。第二连接组件20与所述第一连接组件10可拆地连接。
116.锁定结构12被配置为在所述第一连接组件10脱离所述保持架30的状态下对与所述第一连接组件10连接的第二连接组件20进行锁定，并在所述第一连接组件10连接所述保持架30的状态下解除对与所述第一连接组件10连接的第二连接组件20的锁定。
117.本实施例通过第一连接组件10中的锁定机构在第一连接组件10脱离保持架30时锁定与第一连接组件10连接的第二连接组件20，避免第一连接组件10脱离保持架30后从第二连接组件20上脱离，确保连接的可靠性，以及通过锁定机构在第一连接组件10连接保持架30时解除对第二连接组件20的锁定，可以实现第二连接组件20对设置在保持架30上的第一连接组件10的自由连接和脱离，方便第二连接组件20所连接的第一连接组件10的更换。
118.相比于相关技术中的动力快换结构，本公开实施例在应用于机械臂端拾器时无需依赖于动力部件实现端拾器与机械臂之间的锁定或解锁，减少了动力部件所带来的负载、结构设计、控制设计等问题，从而简化结构，降低成本，提升效率。相比于相关技术中的磁性互吸结构，本公开实施例的连接更加稳定可靠。
119.参考图4和图5，在一些实施例中，所述第一连接组件10包括：连接座11。该连接座11有与所述第二连接组件20连接的第一连接部。所述锁定结构12包括：锁定座121和锁定件122，所述锁定座121与所述连接座11可滑动地连接。两者的滑动方向s由图6和图7中黑色双
向箭头所示。所述锁定件122设置在所述锁定座121和所述连接座11之间，通过所述锁定座121相对于所述连接座11的运动来驱动所述锁定件122对所述第二连接组件20的锁定或解锁。
120.通过连接座11的第一连接部来连接第二连接组件20，并通过锁定结构12中锁定座121相对于连接座11的滑动来实现锁定件122对第二连接组件20的锁定或解锁，这样就可使第一连接组件10中连接座11与锁定座121之间的滑动动作转换成锁定件122对第二连接组件20的锁定或解锁，从而使这种锁定解锁的功能能够依靠第一连接组件10与保持架30的相对位置关系的变化实现，这种机械式配合结构无需借助于动力单元等其他附加装置来实现锁定和解锁功能。
121.参考图6，在一些实施例中，所述锁定座121在相对于所述连接座11的滑动方向s上具有第一滑动位置s1，并在所述第一滑动位置s1与所述连接座11形成间隙g，以便所述保持架30在所述间隙g内与所述第一连接组件10连接。
122.对于锁定座121与连接座11相对可滑动的结构，通过第一滑动位置s1定义锁定座121与连接座11形成间隙g，以供保持架30在该间隙g内与第一连接组件10连接，这样就可以通过位于间隙g内的保持架30来限定出锁定座121与连接座11的相对位置，并在此时实现第二连接组件20与第一连接组件10的锁定关系的解除。
123.参考图7，在一些实施例中，所述锁定座121在相对于所述连接座11的滑动方向s上具有第二滑动位置s2，并在所述第一连接组件10脱离所述保持架30时在所述第二滑动位置s2抵靠所述连接座11。对于锁定座121与连接座11相对可滑动的结构，通过第二滑动位置s2来定义第一连接组件10脱离保持架30的状态，此时实现了第二连接组件20与第一连接组件10之间的锁定关系。
124.对于锁定座121与连接座11相对可滑动的结构来说，为了方便实现第一连接组件10脱离保持架30后就实现第一连接组件10和第二连接组件20之间的锁定，参考图6和图7，在一些实施例中，第一连接组件10还包括：弹性件13。弹性件13与所述锁定座121连接，被配置为在所述保持架30脱离所述间隙g时使所述锁定座121从所述第一滑动位置s1滑动到所述第二滑动位置s2。
125.通过弹性件13的弹力自动地使在所述保持架30脱离所述间隙g时使所述锁定座121从所述第一滑动位置s1滑动到所述第二滑动位置s2，在结构的实现上更可靠简洁，而无需依赖于动力机构使锁定座相对于连接座滑动。
126.为了使弹性件13能够稳定地向锁定座121施加指向第二滑动位置s2的弹力，参考图5-图7，在一些实施例中，所述第一连接组件10还包括：与所述连接座11连接的底托14，所述底托14具有相对于所述连接座11径向外凸的凸缘141。所述弹性件13包括：套设在所述锁定座121外的弹簧，所述弹簧一端连接在所述锁定座121上，另一端连接在所述底托14的凸缘141上。
127.与连接座11连接的底托14上的凸缘141固定弹簧的一端，弹簧的另一端与锁定座121连接，这样在锁定座121未被保持架30施加挤压力时，弹簧通过弹力就能够使锁定座121朝向连接座11运动，并消除锁定座121在第一滑动位置s1与连接座11形成的间隙g。
128.参考图6和图7，在一些实施例中，所述锁定座121具有相对于所述锁定座121和所述连接座11的滑动方向s倾斜的楔形面121a，通过所述楔形面121a对所述锁定件122的推动
作用调整所述锁定件122相对于所述锁定座121和所述第二连接组件20的位置，以实现所述锁定件122对所述第二连接组件20的锁定或解锁。
129.锁定座121的楔形面121a能够随锁定座121的滑动而挤压锁定件122，并使锁定件122在不平行于滑动方向s的方向上实现位移，从而通过锁定件122在该方向上的位移实现对第二连接组件20的锁定或解锁。
130.参考图4-图7，在一些实施例中，所述第一连接部包括插接孔111，所述插接孔111位于所述连接座11邻近所述第二连接组件20一侧的端部上，所述锁定座121套设在所述连接座11外，所述楔形面121a位于所述锁定座121邻近所述连接座11的内壁上，所述锁定件122位于所述锁定座121的内壁与所述连接座11的外壁之间。
131.套设在连接座11外的锁定座121与连接座11之间形成了容纳锁定件122的间隙g，而锁定件122可随着锁定座121相对于连接座11的滑动对插接孔111中进入的第二连接组件20进行限制，从而实现对第二连接组件20的锁定或解锁。在另一些实施例中，连接座也可以套设在锁定座之外，或者采用其他的配合结构。
132.为了使锁定件122更方便地作用于第二连接组件20，并实现第二连接组件20与插接孔111之间的相对位置的锁定或解锁，参考图5-图7，在一些实施例中，所述连接座11具有贯穿所述插接孔111的孔壁的多个通孔112，所述锁定件122包括分别设置在所述多个通孔112内的多个球体，所述锁定座121的内壁通过所述楔形面121a在所述滑动方向s上划分为避让区121b和限制区121c。
133.所述限制区121c被配置为在抵靠所述多个球体时将所述多个球体从所述多个通孔112中伸出，以锁定所述第二连接组件20在所述插接孔111中的位置。所述避让区121b被配置为在抵靠所述多个球体时允许所述多个球体从所述多个通孔112退回，以便在所述第二连接组件20离开所述插接孔111时避让所述第二连接组件20。
134.采用球体形式的锁定件122来灵活地从连接座11的孔壁上设置的通孔内运动，并可从通孔中伸出来锁定第二连接组件20在所述插接孔111中的位置。球体形式的锁定件122可以在楔形面121a的挤压下横向地向内移动，并在限制区121c的抵靠作用下与第二连接组件20形成干涉关系，使得第二连接组件20不能从插接孔111中脱离。
135.当楔形面121a离开对球体形式的锁定件122的限制位置而转换成避让区121b正对锁定件122时，通过拔出第二连接组件20可使得球体形式的锁定件122更容易地退到不影响第二连接组件20脱离插接孔111的位置，从而顺利地实现解锁。
136.为了使避让区121b和限制区121c分别实现避让锁定件122和限制锁定件122位置的作用，参考图6和图7，在一些实施例中，在垂直于所述滑动方向s的方向上，所述避让区121b到所述连接座11的距离大于所述限制区121c到所述连接座11的距离。
137.在垂直于滑动方向s的方向上，避让区121b到连接座11的距离大于限制区121c到所述连接座11的距离。这里的避让区121b到连接座11的距离为锁定座121内壁对应避让区121b的部分到连接座11外壁的最短距离，限制区121c到连接座11的距离为锁定座121内壁对应限制区121c的部分到连接座11外壁的最短距离。
138.为了使具有插接孔111的第一连接组件10能够与第二连接组件20形成可靠的连接关系，参考图4-图7，在一些实施例中，所述第二连接组件20具有插接柱21，所述插接柱21具有周向上连续的环形凹部211或周向上离散分布的多个凹部。所述环形凹部211或多个凹部
被配置为在所述插接柱21插入到所述插接孔111的设定位置时与所述多个通孔112对齐，以便所述多个球体在被所述限制区121c抵靠后从所述多个通孔112中伸出后进入所述环形凹部211或多个凹部，从而实现对所述第二连接组件20的锁定。
139.通过第二连接组件20的插接柱21对插接孔111的插接作用来限定第一连接组件10和第二连接组件20的相对位置。这种插接配合关系使得第一连接组件相当于连接母端，而第二连接组件相当于连接公端。这种结构在高度上更加紧凑。在另一些实施例中，也可以将插接柱设置在第一连接组件中，而与其相配合的插接孔设置在第二连接组件中，从而使得第一连接组件相当于连接公端，而第二连接组件相当于连接母端。
140.插接柱21上设置的环形凹部211或多个凹部可以于锁定件122的多个球体形成配合关系，以实现锁定作用。伸出通孔的多个球体进入环形凹部211或多个凹部之后能够限制插接柱21在插接孔111内的滑动，实现锁定作用。而在解锁时，环形凹部211或多个凹部可以对多个球体施加挤压作用，使其离开限制位置，从而顺利地实现解锁。
141.参考图5-图7，在一些实施例中，所述多个通孔112的内壁呈圆台形，所述环形凹部211或所述多个凹部的侧壁相对于底部外斜。通过将通孔的内壁设置成圆台，并使得环形凹部211或多个凹部的侧壁相对于底部外斜，可以利用倾斜的侧壁和通孔内壁对球体施加挤压力，使其横向运动而离开限制位置。
142.为了避免多个球体从插接孔111内壁上的多个通孔112中漏出，参考图7，在一些实施例中，所述多个通孔112在所述插接孔111的内壁的开口尺寸小于分别位于所述多个通孔112内的所述多个球体的直径。这里通孔的截面优选为圆形，相应地通孔在插接孔111内壁的圆形截面的直径小于球体直径。通孔截面也可以为其他形状，例如椭圆或多边形，则通孔在插接孔111内壁的至少一个方向的尺寸需要小于球体直径，以阻挡球体穿过通孔而掉入插接孔111。
143.图8是根据本公开连接器的一些实施例中插接柱插入插接孔未到位的示意图。图9是根据本公开连接器的一些实施例中插接柱插入插接孔到位的示意图。
144.参考图4、图8和图9，在一些实施例中，所述第一连接部包括插接孔111，所述插接孔111位于所述连接座11邻近所述第二连接组件20一侧的端部上，所述第二连接组件20具有插接柱21和与所述插接柱21固定连接的支撑凸缘22。所述支撑凸缘22被配置为在所述插接柱21插入到所述插接孔111的设定位置时抵靠所述端部。
145.通过在插接柱21上固定连接支撑凸缘22，可以利用支撑凸缘22与连接座11的端部的抵靠配合来限定插接位置，而该插接位置可对应于锁定件122对第二连接组件20锁定的特定位置。
146.在图4中，所述端部可具有非圆形截面凹槽113，所述支撑凸缘22在抵靠所述端部的状态下嵌在所述非圆形截面凹槽113内，且与所述非圆形截面凹槽113的侧壁面接触。非圆形截面凹槽113的截面可以为矩形、六边形等多边形，也可以为椭圆等形状。
147.在连接座11的端部设置非圆形截面凹槽113，并使支撑凸缘22嵌在非圆形截面凹槽113内，从而限定插接柱21和插接孔111相对转动的自由度，以防止第二连接组件20在连接第一连接组件10时绕插接柱21的轴线转动。
148.参考图8，在一些实施例中，所述非圆形截面凹槽113的侧壁113a相对于底部外斜。为了方便支撑凸缘22准确地嵌入连接座11的端部的非圆形截面凹槽113，通过将侧壁113a
设置成相对于底部外斜可实现对支撑凸缘22的引导和自动对正的作用。在图8中，支撑凸缘22可具有与外斜的侧壁113相匹配的侧边壁222。当图9中插接柱与插接孔插接到位时，侧边壁22与侧壁113紧密贴合，从而使两者结合更加稳定可靠。
149.图10是根据本公开连接器的一些实施例中锁定座的结构示意图。图11是根据本公开连接器的一些实施例中连接座的结构示意图。参考图10和图11，在一些实施例中，所述锁定座121的内壁与所述连接座11的外壁之间设有滑动导向结构。滑动导向结构能够引导锁定座121相对于连接座11的滑动方向s，保持锁定座121与连接座11之间相对滑动的稳定性。
150.在图10中，所述滑动导向结构可包括：至少一个长槽121d，设置在所述锁定座121的内壁上，且所述长槽121d的延伸方向与所述锁定座121在相对于所述连接座11的滑动方向s平行。参考图5-图7和图11，所述滑动导向结构可进一步包括：至少一个凸块，固定设置在所述连接座11的外壁上，并与所述至少一个长槽121d滑动配合；和/或至少一个滚珠15，可转动地设置在所述连接座11的外壁上的至少一个孔内，并与所述至少一个长槽121d滚动配合。
151.凸块和/或滚珠与长槽121d的配合可实现有效的导向作用，滑动导向结构除了包括长槽121d之外，可以只包括凸块，也可以只包括滚珠，或者既包括凸块也包括滚珠。凸块能够与长槽121d形成稳定的滑动配合关系。滚珠能够与长槽121d形成顺畅的滚动配合关系。
152.图12-图14分别是本公开端拾器装置的一些实施例在连接机械臂时将端拾器装置放入保持架并使端拾器装置分离的三种状态的示意图。图15是本公开端拾器装置的一些实施例在进入保持架的u形缺口的立体示意图。图16-图17分别是本公开端拾器装置的一些实施例在进入u形缺口未到位和到位的俯视角度的示意图。
153.参考图3和图12-图17，在一些实施例中，连接器还包括：保持架30。保持架30具有至少一个u形缺口31，所述u形缺口31被配置为供所述第一连接组件10进入后实现所述保持架30与所述第一连接组件10的连接，以及供所述第一连接组件10离开后实现所述保持架30与所述第一连接组件10的脱离。
154.保持架30可以作为连接器的一部分，其与一个或多个第一连接组件10通过u形缺口31进行连接，当需要进行第一连接组件10的更换时，第二连接组件20可以与任一个u形缺口31所连接的第一连接组件10进行连接，并一起脱离u形缺口31。保持架30可以通过多个u形缺口31容纳多个第一连接组件10，以免被保持架30之外的其他机构干涉。
155.为了使第一连接组件10在u形缺口31内被稳定的保持，不会轻易地脱落，参考图3，在一些实施例中，所述保持架30具有至少一个限位结构，所述限位结构被配置为在所述第一连接组件10进入所述u形缺口31后限制所述第一连接组件10在所述u形缺口31内的运动。通过设置限位机构在所述第一连接组件10进入所述u形缺口31后限制所述第一连接组件10在所述u形缺口31内的运动。
156.参考图3-图4和图16-图17，在一些实施例中，所述第一连接组件10包括连接座11，所述连接座11具有与所述u形缺口31的进入方向平行的两个侧边，所述两个侧边中的至少一个具有内凹结构114。所述限位结构包括：位于所述u形缺口31的至少一侧的弹簧滚珠机构32，所述弹簧滚珠机构32被配置为在所述第一连接组件10进入所述u形缺口31后嵌入所述内凹结构114。
157.考虑到除了对第一连接组件10实现运动限制，防止因震动等原因影响第一连接组件10的重复定位一致性，还要允许第一连接组件10在连接了第二连接组件20后离开u形缺口31，从而通过弹簧滚珠机构32实现对连接座11上的内凹结构114的配合，利用内凹结构114对滚珠的限制作用实现第一连接组件10在u形缺口31内的运动限制，并利用弹簧受压回缩的特性允许滚珠退出内凹结构114，从而不影响第一连接组件10离开u形缺口31。
158.为了使第一连接组件10在连接到保持架30时能够以正确的方位连接，参考图3和图12-图17，在一些实施例中，连接器还包括：第一传感器41。第一传感器41设置在所述保持架30上，被配置为至少对进入所述u形缺口31的所述第一连接组件10进行检测，以确定所述第一连接组件10是否以正确的角度进入所述u形缺口31。
159.在保持架30上设置第一传感器41来检测进入u形缺口31的第一连接组件10，如果该第一连接组件10进入的方向不正确，则及时提醒告警。第一传感器41还可用于第一连接组件10的到位和有无检测，防止人工维护时放置错误。该第一传感器41可以为基于光、电、超声波等原理的非接触式传感器，也可以是接触式传感器。
160.参考图3-图4和图16-图17，在一些实施例中，连接座11和所述支撑凸缘22处于抵靠状态下的结构在所述u形缺口31的进入方向(参考图3中黑色粗实线箭头)上的前侧结构和后侧结构不对称。
161.通过将支撑凸缘22的前侧结构和后侧结构设置成不对称，使得第一传感器41能够根据这种不对称的关系感测出以不同方向进入的第一连接组件10的差异性，利用这种差异性来识别出第一连接组件10是否正确地进入该u形缺口31。
162.在图4中，所述连接座11和所述支撑凸缘22在所述u形缺口31的进入方向上的后侧结构可具有内凹缺口115、221。具体地，可在连接座11和支撑凸缘22的后侧结构上设置内凹缺口115、221，而前侧结构则可不设置，相应地第一传感器41在感测第一连接组件10时，由于具有内凹缺口115、221的后侧结构距离第一传感器41更远，从而使第一传感器41能够有效地识别出第一连接组件10的进入方向是否正确。
163.第一连接组件10和第二连接组件20是否有效连接关系到连接器工作时的可靠性，参考图4和图12-图14，在一些实施例中，连接器还包括：第二传感器42。第二传感器42设置在所述第二连接组件20上，被配置为对所述第一连接组件10进行检测，以确定所述第一连接组件10是否与所述第二连接组件20连接。
164.通过第二连接组件20上的第二传感器42直接对第一连接组件10进行检测，以确定第二连接组件20和第一连接组件10之间是否有效地连接。第二传感器42可以为基于光、电、超声波等原理的非接触式传感器，也可以是接触式传感器。
165.对于连接器用于拾取具有较平整表面的物体的应用场景，可采用吸盘结构进行物体的吸取。参考图6和图7，在一些实施例中，所述第一连接组件10具有第一空腔结构111a，所述第二连接组件20具有第二空腔结构212，所述第一空腔结构111a和所述第二空腔结构212在所述第二连接组件20与所述第一连接组件10的连接状态下相互连通。这样可使第一空腔结构111a和第二空腔结构212构成吸盘结构的气路，实现吸盘结构的真空吸附功能。
166.对于第一空腔结构111a和第二空腔结构212的具体设置，参考图6和图7，在一些实施例中，所述第二连接组件20包括具有所述第二空腔结构212的插接柱21。所述第一连接组件10包括：连接座11、密封垫16和底托14。连接座11具有用于容纳所述插接柱21的插接孔
111。密封垫16位于所述插接孔111内。底托14与所述连接座11连接，并位于所述密封垫16远离所述插接柱21的一侧。所述底托14具有所述第一空腔结构111a，并且所述底托14和所述插接柱21分别抵靠在所述密封垫16相反两侧的端面上。
167.对于这种插接柱21与插接孔111的插接配合结构，在插接柱21中设置第二空腔结构212，在与连接座11连接的底托14上设置第一空腔结构111a，并通过插接孔111内的密封垫16实现气路的密封，确保稳定可靠的真空吸附效果。
168.前述连接器的各个实施例可适用于各类需要实现可分拆连接的装置或设备，基于这种连接器的机械结构，无需依赖于动力机构的驱动作用，从而在成本上更加节省，也方便易用。
169.基于前述连接器的各个实施例，本公开提供了一种端拾器装置。该端拾器装置包括：前述任一种连接器的实施例和拾取机构50。拾取机构50与所述连接器中的第一连接组件10连接。通过将前述连接器应用在端拾器装置中，使第一连接组件10与拾取机构50连接，可实现多个第一连接组件10及其连接的拾取机构50相对于第二连接组件20的快速更换。
170.在一些实施例中，所述拾取机构50包括吸盘或吸盘组。对于连接器用于拾取具有较平整表面的物体的应用场景，可采用吸盘结构进行物体的吸取。吸盘组可以包括并联的至少两个吸盘。
171.前述端拾器装置可适用于各类需要执行拾取操作的设备或系统，可实现拾取机构的快速更换。基于前述端拾器装置的各个实施例，本公开提供了一种分拣设备。该分拣设备包括：前述任一种端拾器装置的实施例和机械臂60。机械臂60与所述端拾器装置中的连接器的第二连接组件20连接，被配置为使所述第二连接组件20与所述连接器中的任一个第一连接组件10连接或脱离。
172.通过将前述端拾器装置应用到分拣设备中，使机械臂60与第二连接组件20连接，从而通过机械臂60的运动实现第一连接组件10及其连接的拾取机构50的快速更换，以及对拾取的物体进行精准的拾取、运输和释放。在另一些实施例中，机械臂也可以与第一连接组件连接，并驱动第一连接组件运动，以连接第二连接组件。
173.参考图1-图17和前述各实施例，本公开实施例还提供了一种端拾器快换件。端拾器快换件包括：连接座11、锁定座121和锁定件122。连接座11具有第一连接部。锁定座121与所述连接座11可滑动地连接。锁定件122设置在所述锁定座121和所述连接座11之间。所述锁定座121被配置为相对于所述连接座11的运动来驱动所述锁定件122对与所述第一连接部连接的端拾器接头的锁定或解锁。
174.在一些实施例中，所述锁定座121在相对于所述连接座11的滑动方向s上具有第一滑动位置s1和第二滑动位置s2，所述锁定座121在所述第一滑动位置s1与所述连接座11形成供保持架30进入的间隙g，并在所述第二滑动位置s2抵靠所述连接座11。相应地，所述端拾器快换件还包括：弹性件13，与所述锁定座121连接，被配置为在所述保持架30脱离所述间隙g时使所述锁定座121从所述第一滑动位置s1滑动到所述第二滑动位置s2。
175.在一些实施例中，所述锁定座121具有相对于所述锁定座121和所述连接座11的滑动方向s倾斜的楔形面121a，通过所述楔形面121a对所述锁定件122的推动作用调整所述锁定件122相对于所述锁定座121和所述端拾器接头的位置，以实现所述锁定件122对所述端拾器接头的锁定或解锁。
176.在一些实施例中，所述第一连接部包括插接孔111，所述插接孔111位于所述连接座11的端部上，所述锁定座121套设在所述连接座11外，所述楔形面121a位于所述锁定座121邻近所述连接座11的内壁上，所述锁定件122位于所述锁定座121的内壁与所述连接座11的外壁之间。
177.在一些实施例中，所述连接座11具有贯穿所述插接孔111的孔壁的多个通孔112，所述锁定件122包括分别设置在所述多个通孔112内的多个球体，所述锁定座121的内壁通过所述楔形面121a在所述滑动方向s上划分为避让区121b和限制区121c，所述限制区121c被配置为在抵靠所述多个球体时将所述多个球体从所述多个通孔112中伸出，以锁定所述端拾器接头在所述插接孔111中的位置，所述避让区121b被配置为在抵靠所述多个球体时允许所述多个球体从所述多个通孔112退回，以便在所述端拾器接头离开所述插接孔111时避让所述端拾器接头。
178.在一些实施例中，在垂直于所述滑动方向s的方向上，所述避让区121b到所述连接座11的距离大于所述限制区121c到所述连接座11的距离。
179.在一些实施例中，所述多个通孔112的内壁呈圆台形。
180.在一些实施例中，所述多个通孔112在所述插接孔111的内壁的开口尺寸小于分别位于所述多个通孔112内的所述多个球体的直径。
181.在一些实施例中，所述锁定座121的内壁与所述连接座11的外壁之间设有滑动导向结构。
182.在一些实施例中，所述滑动导向结构包括：至少一个长槽121d，设置在所述锁定座121的内壁上，且所述长槽121d的延伸方向与所述锁定座121在相对于所述连接座11的滑动方向s平行。所述滑动导向结构还包括：至少一个凸块，固定设置在所述连接座11的外壁上，并与所述至少一个长槽121d滑动配合；和/或至少一个滚珠15，可转动地设置在所述连接座11的外壁上的至少一个孔内，并与所述至少一个长槽121d滚动配合。
183.在一些实施例中，所述端部具有非圆形截面凹槽113。
184.在一些实施例中，所述非圆形截面凹槽113的侧壁相对于底部外斜。
185.在一些实施例中，所述端拾器快换件还包括：拾取机构50，与所述连接座11远离所述端部的一侧连接。
186.在一些实施例中，所述端拾器快换件还包括：密封垫16，设置在所述插接孔111内，并与所述拾取机构50抵接。
187.参考图1-图17和前述各实施例，本公开实施例还包括一种端拾器接头，用于对位于保持架30上的至少一个端拾器快换件进行可选择地连接，所述端拾器快换件为前述的端拾器快换件。
188.在一些实施例中，端拾器接头包括：插接柱21和支撑凸缘22。插接柱21被配置为连接所述端拾器快换件。支撑凸缘22与所述插接柱21固定连接。
189.上述端拾器快换件和端拾器接头的各个实施例的效果均可参考前述连接器和端拾器装置的实施例中的描述，这里就不再赘述了。
190.下面参考图1-图17对分拣设备更换端拾器装置的过程实例进行简要说明。
191.分拣设备中的机械臂的末端可连接有端拾器接头，在平台上设有多个保持架，在每个保持架的u形缺口可设置端拾器快换件。当分拣设备需要连接一个端拾器快换件来执
行拾取操作时，可通过机械臂将端拾器接头移动到需要连接的某个端拾器快换件的正上方。然后将插接柱从上向下插入端拾器快换件的连接座中的插接孔内，此时由于保持架位于连接座和锁定座之间形成的间隙中，此时锁紧件包括的多个球体位于锁定座内壁的避让区，不影响插接柱在插接孔内的滑动。
192.机械臂对端拾器接头施加离开u形缺口的横向力，随着离开动作的进行，保持架逐渐地从连接座和锁定座之间的间隙中退出，而锁定座在弹簧的作用下向上滑动而顶紧连接座。在这个滑动过程中，锁定座内壁的楔形面推动锁紧件向内运动，并到达限制区。锁定座内壁的限制区将锁紧件顶向插接孔上设置的通孔，并进入插接柱上设置的环形凹部，从而将插接柱锁紧在插接孔内。
193.当需要将端拾器接头所连接的端拾器快换件送到保持架的u形缺口时，机械臂将端拾器快换件从u形缺口的外侧对准u形缺口。然后向端拾器快换件横向施力使其进入u形缺口，并使u形缺口的两个侧边挤入锁定座和连接座之间的间隙。为了方便u形缺口的两个侧边进入，可使保持架邻近u形缺口的开放侧具有逐渐减薄的结构，从而方便进入间隙。同时，锁定座邻近连接座的位置也可设置方便保持架进入的引导结构。通过间隙的逐渐增大，锁紧件到达了避让区，不再形成对插接柱的限制作用。此时机械臂可向上将插接柱拔出。
194.至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
195.虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。