本技術屬于工業(yè)機器人快換盤領域，具體地說是一種機器人側快換盤及工具側快換盤。

背景技術：

1、機器人末端工具快換盤，作為工業(yè)機器人周邊核心部件之一，廣泛應用于工業(yè)領域的各個行業(yè)。

2、工業(yè)機器人快換盤分為機器人側和工具側，只有機器人側的快換盤和工具側的快換盤精確連接并合為一個整體，工業(yè)機器人才能發(fā)揮功能，執(zhí)行不同要求的生產任務。

3、但在實際生產過程中，快換盤特別是工具側的快換盤在工作過程中，會出現“晃動”現象，在快換盤過載的狀況下，快換盤連同末端工具會“跳動”，導致機器人末端工具受損或者折斷?？鞊Q盤鎖緊機構中的鋼球表面也會出現磨損，鋼球的導向槽也會磨損，磨損下來的金屬粉末聚集在導向槽內部，會導致鋼球“卡死”，快換盤的內部應力變大，快換盤的動態(tài)扭矩變小，鎖緊機構整體受到磨損，降低了機器人的使用效率，間接增加了生產成本。

4、造成上述技術故障的原因為：目前現有的快換盤大多采用圓形本體或者接近圓形本體的設計方式，整套快換盤的內部集成了氣動機構、凸輪機構、鎖緊機構、定位機構、快換盤外殼五大組成部分，各個機構用緊固螺栓連接在一起，快換盤的動力源為外接壓縮空氣，壓縮空氣通過管路進入到氣動機構氣缸的一側，產生的壓力驅動氣缸運動，鎖緊鋼球卡嵌在鎖緊機構的環(huán)形固定圈上，鋼球受到推力向外運動，被氣缸推送到工具側鎖緊環(huán)的導向槽末端凹槽內部后鎖住工具側的快換盤；反向輸入壓縮空氣后，鋼球在反向摩擦力的作用下縮回到鎖緊機構的環(huán)形固定圈上，此時工具側的快換盤被松開，與機器人側的快換盤分離。

5、機器人側鎖緊機構中的鋼球和工具的側鎖緊環(huán)組合成鎖緊機構，鎖緊機構是快換盤的受力機構?，F有的快換盤的鋼球導向槽有“全槽”和“半槽”兩種方式，無論是“全槽”和“半槽”導向方式，在導向槽的底部都設計成一個弧形凹槽，凹槽的至少大于鋼球π/12弧度，確保鋼球固定在弧形內凹槽內。氣缸帶動凸輪運動，鋼球受到壓力驅動被導向到凹槽內，鋼球面上的一個點與凹槽內弧面的一個點接觸，受力現象為“點接觸”。快換盤的鋼球數量一般在4-24個之間，采用12個鋼球的設計方式比較常見。驅動鋼球的外力是壓縮空氣，由于壓縮空氣的壓力是一個非恒定值，是一個變量值，鋼球到達導向槽的位置點一直處于變化中，導致每個鋼球的受力點不一樣，按照快換盤固定圈中有12個鋼球的設計方式，這意味著12受力點中任意3個點形成一個受力面，理論上有c132＝220個受力面，而且受力面一直在變動，結果就是每個點的承載力處于變化之中，導致鎖緊鋼球與工具側內的鎖緊環(huán)硬性摩擦，結果是鋼球摩擦內凹槽，摩擦下來的金屬粉末集結在凹槽內部，導致鋼球“卡死”，最終結果是快換盤的鎖緊機構受損。

技術實現思路

1、為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種機器人側快換盤及工具側快換盤，以解決現有技術中快換盤使用過程中快換盤連同末端工具會“跳動”，導致鎖緊機構整體受到磨損等問題。

2、第一方面，本申請?zhí)岢鲆环N機器人側快換盤，包括底座，所述底座上連接有固定圈，所述固定圈為正多邊形結構，所述固定圈周側面開設有安裝孔，所述安裝孔內橫向卡嵌有鋼柱，所述固定圈內連接有凸輪，所述凸輪的橫截面的形狀與固定圈相同，所述凸輪的外周面為沿所述凸輪徑向方向向外延伸的外斜面。

3、優(yōu)選的，所述安裝孔內連接有凸塊，所述鋼柱兩端為球形結構，所述鋼柱上開設有與凸塊對應的環(huán)形卡槽。

4、優(yōu)選的，所述安裝孔與鋼柱之間具有間隙。

5、優(yōu)選的，所述固定圈的厚度為鋼柱直徑的1/3。

6、優(yōu)選的，還包括氣缸，所述氣缸輸出端安裝有活塞，所述氣缸和活塞之間設有多個彈簧，所述活塞貫穿所述固定圈與凸輪連接。

7、優(yōu)選的，還包括機器人側外殼，所述氣缸安裝在所述機器人側外殼內，所述機器人側外殼上設有導向槽。

8、優(yōu)選的，所述活塞和凸輪彼此相對的兩個面上分別設有定位銷槽。

9、優(yōu)選的，所述活塞上設有密封圈。

10、第二方面，本申請?zhí)岢鲆环N工具側快換盤，與上述機器人側快換盤配合使用，包括鎖緊環(huán)，所述鎖緊環(huán)的內孔形狀與固定圈形狀相同，所述內孔的內周面為沿所述鎖緊環(huán)徑向方向向內延伸的內斜面，所述內孔的內周面向內傾斜角度與所述凸輪的外周面向外傾斜角度相同。

11、優(yōu)選的，還包括工具側外殼，所述鎖緊環(huán)安裝在所述工具側外殼內，所述工具側外殼上安裝有與機器人側外殼上導向槽相對應的導向柱。

12、與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：

13、1、本實用新型通過采用正多邊形機構，受力均勻并且穩(wěn)定，使得快換盤連同末端工具不會出現“跳動和卡死”現象。

14、2、本實用新型的凸輪的外斜面傾斜角度與鎖緊環(huán)內孔的傾斜角度相同，使得鋼柱實際上處在兩個平行斜面之間運動，摩擦力小，沒有導向槽和凹槽等機構，不會發(fā)生“鋼球卡死”的現象。

技術特征：

1.一種機器人側快換盤(1)，其特征在于：包括底座(15)，所述底座(15)上連接有固定圈(16)，所述固定圈(16)為正多邊形結構，所述固定圈(16)周側面開設有安裝孔(161)，所述安裝孔(161)內橫向卡嵌有鋼柱(17)，所述固定圈(16)內連接有凸輪(18)，所述凸輪(18)的橫截面的形狀與固定圈(16)相同，所述凸輪(18)的外周面為沿所述凸輪(18)徑向方向向外延伸的外斜面。

2.如權利要求1所述一種機器人側快換盤(1)，其特征在于：所述安裝孔(161)內連接有凸塊(162)，所述鋼柱(17)兩端為球形結構，所述鋼柱(17)上開設有與凸塊(162)對應的環(huán)形卡槽(171)。

3.如權利要求2所述一種機器人側快換盤(1)，其特征在于：所述安裝孔(161)與鋼柱(17)之間具有間隙。

4.如權利要求1所述一種機器人側快換盤(1)，其特征在于：所述固定圈(16)的厚度為鋼柱(17)直徑的1/3。

5.如權利要求1所述一種機器人側快換盤(1)，其特征在于：還包括氣缸(12)，所述氣缸(12)輸出端安裝有活塞(14)，所述氣缸(12)和活塞(14)之間設有多個彈簧(13)，所述活塞(14)貫穿所述固定圈(16)與凸輪(18)連接。

6.如權利要求5所述一種機器人側快換盤(1)，其特征在于：還包括機器人側外殼(11)，所述氣缸(12)安裝在所述機器人側外殼(11)內，所述機器人側外殼(11)上設有導向槽。

7.如權利要求5所述一種機器人側快換盤(1)，其特征在于：所述活塞(14)和凸輪(18)彼此相對的兩個面上分別設有定位銷槽(19)。

8.如權利要求5所述一種機器人側快換盤(1)，其特征在于：所述活塞(14)上設有密封圈(3)。

9.一種工具側快換盤(2)，與權利要求1-8任一項所述的機器人側快換盤(1)配合使用，其特征在于：包括鎖緊環(huán)(23)，所述鎖緊環(huán)(23)的內孔形狀與固定圈(16)形狀相同，所述內孔的內周面為沿所述鎖緊環(huán)(23)徑向方向向內延伸的內斜面，所述內孔的內周面向內傾斜角度與所述凸輪(18)的外周面向外傾斜角度相同。

10.如權利要求9所述一種工具側快換盤(2)，其特征在于：還包括工具側外殼(21)，所述鎖緊環(huán)(23)安裝在所述工具側外殼(21)內，所述工具側外殼(21)上安裝有與機器人側外殼(11)上導向槽相對應的導向柱(22)。

技術總結
本技術屬于工業(yè)機器人快換盤領域，提供了一種機器人側快換盤及工具側快換盤，包括底座，所述底座上連接有固定圈，所述固定圈為正多邊形結構，所述固定圈周側面開設有安裝孔，所述安裝孔內橫向卡嵌有鋼柱，所述固定圈內連接有凸輪，所述凸輪的橫截面的形狀與固定圈相同，所述凸輪的外周面為沿所述凸輪徑向方向向外延伸的外斜面；本技術通過采用正多邊形機構，受力均勻并且穩(wěn)定，使得快換盤連同末端工具不會出現“跳動和卡死”現象。

技術研發(fā)人員：雷兵振,雷小星
受保護的技術使用者：米覽諾智能科技（上海）有限公司
技術研發(fā)日：20240521
技術公布日：2025/1/2