本发明涉及智能机器人,特别是涉及一种排爆机器人用更换工具装置。
背景技术:
1、排爆机器人作业需要拆除螺钉、划开纸箱、危险物转移等操作,使用的工具种类较多,比如电动螺丝刀、电动剪刀、五指拟人手、二至夹爪、扁铲、美工刀、工兵铲等工具。其中有些工具需要排爆机器人给电动工具供电,且需要排爆机器人末端执行器可以智能地快速更换这些电动工具和机械式工具,从而提高排爆作业效率。
2、现有的机械臂末端执行器工具快换非常局限,有的需要手动更换机械臂末端工具;有的快换装置虽然从理论上可以实现快速更换,但是无法给电动工具供电,需要从外部供电,并且快速更换锁紧装置可靠性较差。
3、例如,申请号201710508712.8的专利文献中公开了一种工业机器人末端工具的快速更换装置及其更换方法,申请号202010556938.7的专利文献中公开了一种机械臂末端工具快速更换装置,申请号202223186613.8的专利文献中公开了一种快速更换工具的快换装置,申请号202010081729.1的专利文献中公开了一种机器人用可快速更换末端工具的接口。
4、其中三种快速更换装置虽然均属于机器人行业,申请号201710508712.8的专利文献中公开的一种工业机器人末端工具的快速更换装置及其更换方法是通过空气压缩原理实现工具锁紧,锁紧可靠性差,对密封腔密封性要求非常高;对于室外移动机器人并不使用,较难提供稳定的气源。申请号202010556938.7的专利文献中公开的一种机械臂末端工具快速更换装置无法通过机器人自动更换工具,且无法给快换工具供电和通信。申请号202223186613.8的专利文献中公开的一种快速更换工具的快换装置同样也不能通过机器人自动更换工具,需要手动按快拆按钮。申请号202010081729.1的专利文献中公开一种机器人用可快速更换末端工具的接口结构复杂,钢球容易卡死,锁紧装置可靠性差。
技术实现思路
1、鉴于上述问题,本发明提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种排爆机器人用更换工具装置。
2、本发明提供了如下方案:
3、一种排爆机器人用更换工具装置,包括:
4、第一快换盘,所述快换盘包括上壳体、中间壳体、变径驱动器、变径轮、若干变径锁紧滑块以及下壳体;所述上壳体用于实现与机械臂末端相连,所述中间壳体分别与所述上壳体以及下壳体相连,所述变径驱动器位于所述中间壳体的内侧,所述变径轮与所述变径驱动器的输出轴相连,所述变径轮上设置有若干弧形滑槽,若干所述变径锁紧滑块一一对应的通过圆柱体构件配合连接于若干所述弧形滑槽内,且若干所述变径锁紧滑块一一对应的配合连接于所述下壳体的滑道中;
5、第二快换盘,所述第二快换盘包括工具侧连接环以及工具转接件,所述工具侧连接环与所述工具转接件相连,所述工具转接件用于与排爆机器人作业工具相连;
6、其中,所述下壳体的前端面设置有第一凸台结构,所述工具侧连接环设置有第二凸台结构,所述第一凸台结构用于与所述第二凸台结构配合连接,以使所述下壳体与所述工具侧连接环在圆周方向上锁紧;
7、所述工具侧连接环设置有向内凸出的台肩结构,所述变径驱动器用于驱动所述变径轮旋转以便带动若干所述变径锁紧滑块沿着各自所在的所述弧形滑槽以及所述滑道运动,以改变若干所述变径锁紧滑块各自前端所在圆的直径;若干所述变径锁紧滑块各自前端所在圆的直径最小状态下,若干所述变径锁紧滑块可伸入所述台肩结构的内侧;若干所述变径锁紧滑块各自前端所在圆的直径最大状态下,若干所述变径锁紧滑块各自的上表面与所述台肩结构的下表面接触,以使所述下壳体与所述工具侧连接环在轴向上锁紧。
8、优选地:所述第一快换盘还包括第一电路板,所述第二快换盘还包括第二电路板,所述下壳体与所述工具侧连接环锁紧后,所述第一电路板与所述第二电路板电连接,以使与所述排爆机器人作业工具进行接触取电以及实现与所述机械臂通信。
9、优选地:所述第一电路板设置有若干供电触点,所述第二电路板设置有若干弹簧探针,所述下壳体与所述工具侧连接环锁紧后,所述第一电路板与所述第二电路板通过若干供电触点一一对应的与若干弹簧探针接触实现电连接。
10、优选地:所述工具侧连接环上设置有定位珠,所述下壳体的前端面设置有与所述定位珠位置相对的定位槽,以使所述第一快换盘与所述第二快换盘配合位置保持唯一性。
11、优选地:所述变径驱动器包括直流伺服电机。
12、优选地:所述变径轮通过电机输出转接件与所述直流伺服电机的输出轴相连。
13、根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
14、本申请实施例提供的一种排爆机器人用更换工具装置,结构简单合理,连接以及分离动作均可以快速执行。通过设置于机械臂末端的第一快换盘,可以实现与工具上安装的第二快换盘快速稳定连接。通过变径机构、凸台及定位珠,可以实现圆周和轴向锁紧,锁紧效果可靠。通过提供的第一电路板以及第二电路板,可以实现机械臂侧与工具侧接触取电以及通信。配合在排爆机器人上设置的工具库,可以满足排爆机器人在作业时自动更换对应的工具的需求。
15、当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
1.一种排爆机器人用更换工具装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的排爆机器人用更换工具装置,其特征在于,所述第一快换盘还包括第一电路板,所述第二快换盘还包括第二电路板,所述下壳体与所述工具侧连接环锁紧后,所述第一电路板与所述第二电路板电连接,以使与所述排爆机器人作业工具进行接触取电以及实现与所述机械臂通信。
3.根据权利要求2所述的排爆机器人用更换工具装置,其特征在于,所述第一电路板设置有若干供电触点,所述第二电路板设置有若干弹簧探针,所述下壳体与所述工具侧连接环锁紧后,所述第一电路板与所述第二电路板通过若干供电触点一一对应的与若干弹簧探针接触实现电连接。
4.根据权利要求1所述的排爆机器人用更换工具装置,其特征在于,所述工具侧连接环上设置有定位珠,所述下壳体的前端面设置有与所述定位珠位置相对的定位槽,以使所述第一快换盘与所述第二快换盘配合位置保持唯一性。
5.根据权利要求1所述的排爆机器人用更换工具装置,其特征在于,所述变径驱动器包括直流伺服电机。
6.根据权利要求5所述的排爆机器人用更换工具装置,其特征在于,所述变径轮通过电机输出转接件与所述直流伺服电机的输出轴相连。
