一种机器人底座末端工具的手动快换装置的制作方法

本技术涉及机器人装备，特别是涉及一种机器人底座末端工具的手动快换装置。

背景技术：

1、在机器人技术领域，机器人的固定安装和末端工具更换是常见需求。目前，市场主要存在以下两个应用场景的不足：

2、应用场景一：机器人底座固定安装的换产困难

3、当前，大多数机器人本体被固定安装在单一工位，通过螺丝紧固在底座上，完成特定任务。当需要换产（即更换工作工位）时，必须拧松所有底座螺丝，将机器人移动到新工位后重新拧紧螺丝。这种过程在重型负载机器人中尚可接受，但对于协作机器人这类质量较轻、体积较小的机器人，频繁换产会导致效率低下、人力成本增加，且螺丝紧固可能引入安装误差，影响机器人定位精度。

4、应用场景二：机器人末端工具更换的局限性

5、机器人末端工具的快换装置通常采用压缩空气驱动，通过电磁阀控制实现自动锁紧和脱离。然而，在许多实际应用场景中，客观环境可能无法提供压缩空气（例如无气源车间或野外作业），或者需要人工手动更换工具。现有气动快换装置在不便使用压缩空气时无法正常工作，而手动更换工具又往往缺乏可靠的定位机制，导致重复定位精度低，影响机器人作业的稳定性和精度。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有机器人底座固定和末端工具更换存在效率低、依赖外部动力源及精度不足等问题，提供一种无需外部动力源、手动操作简便且能保持高重复定位精度的机器人底座末端工具的手动快换装置。

2、为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种机器人底座末端工具的手动快换装置，其特征在于，包括：母头、公头、固定环、定位件、多个支撑件以及滚花螺丝；

3、母头具有大直径段和小直径段，大直径段沿小直径段圆周开设有多个与机器人末端法兰或机器人底座连接的第一安装位；小直径段上端面开设有宽度由大逐渐减小的楔形槽，定位件和支撑件圆周设于小直径段侧边；

4、公头具有直径与大直径段相等的安装端，安装端边缘圆周设有第二安装位，安装端背部成型有与楔形槽相吻合的楔形台，楔形台一侧边设有与滚花螺丝顶紧的顶紧位；

5、固定环内设有滑槽，支撑件一端卡于滑槽里面，以实现固定环360度旋转，固定环对称设有与定位件配合的插销定位孔；固定环一端面开设有插装口，与插装口相对一端的固定环侧边开设有与滚花螺丝连接的螺纹孔；

6、由固定环插装于小直径段，使支撑件一端插入到滑槽内，旋转固定环，使插装口与楔形槽的大端口对齐，公头的楔形台通过插装口插入至楔形槽内，使楔形槽与楔形台卡接；旋转固定环，使定位件插入插销定位孔，固定固定环；拧动滚花螺丝，滚花螺丝末端顶紧顶紧位，使滚花螺丝推动楔形台和楔形槽卡紧。

7、优选的，小直径段的侧边分别设有容纳支撑件和定位件的第一安装孔和第二安装孔，第二安装孔位置高于第一安装孔。

8、优选的，支撑件至少设置有4个，支撑件包括压缩弹簧和插接导向柱；插接导向柱包括滑动部、半球形部和插接部，半球形部和插接部分别设于滑动部两端，插接部与压缩弹簧插接，半球形部与滑槽配合滑动，滑动部与安装孔滑动配合；与半球形部连接处的滑动部端面设成向半球形部逐渐倾斜的斜面。

9、优选的，定位件包括压簧以及与压簧插接的定位柱，远离压簧一端的定位柱设有可插入插销定位孔的圆形定位部。

10、优选的，第一安装位和第二安装位均设有螺丝安装孔位。

11、优选的，插销定位孔设置有2个，且相对设置。

12、本实用新型的有益效果是：

13、1、作为机器人末端手动快换装置，解决了传统机器人末端快换装置必须使用压缩空气来使得公头母头的锁紧与脱离的场景；

14、2、作为机器人末端手动快换装置，本方案无需气源，纯机械结构实现公母头之间的锁紧与脱离，不会发生传统机器人末端快换装置公母头异常掉落风险；

15、3、作为机器人末端手动快换装置，本方案实现效率更高，对公母头之间连接通过燕尾楔形结构自动导向，传统机器人末端快换装置需要对机器人侧（公头）与工具侧（母头）进行准确示教定位之后，公母头对接完成后还要通过压缩空气推动滚珠进行两者锁紧，电磁阀给出锁紧信号机器人才进行下一步操作；

16、4、作为机器人末端手动快换装置，本方案相比传统机器人末端快换装置，能普遍兼容0-150kg负载，通用性更强；改变了传统机器人末端快换装置，等按实际负载（3kg，5kg，10kg，20kg，50kg等）设计对应负载的机器人末端快换装置；

17、5、作为机器人底座手动快换装置，本方案实现单台机器人换产效率提升，无需拆/拧机器人底座固定螺丝，即可快速完成单台机器人更换工位换产，并能保证重复定位精度；

18、6、作为机器人底座手动快换装置，本方案的定位销设计方便人员操作，人机友好；

19、7、本方案纯机械结构，维护成本低，安全性高。

1.一种机器人底座末端工具的手动快换装置，其特征在于，包括：母头、公头、固定环、定位件、多个支撑件以及滚花螺丝；

2.根据权利要求1所述的机器人底座末端工具的手动快换装置，其特征在于，小直径段的侧边分别设有容纳支撑件和定位件的第一安装孔和第二安装孔，第二安装孔位置高于第一安装孔。

3.根据权利要求2所述的机器人底座末端工具的手动快换装置，其特征在于，支撑件至少设置有4个，支撑件包括压缩弹簧和插接导向柱；插接导向柱包括滑动部、半球形部和插接部，半球形部和插接部分别设于滑动部两端，插接部与压缩弹簧插接，半球形部与滑槽配合滑动，滑动部与第一安装孔滑动配合；与半球形部连接处的滑动部端面设成向半球形部逐渐倾斜的斜面。

4.根据权利要求2所述的机器人底座末端工具的手动快换装置，其特征在于，定位件包括压簧以及与压簧插接的定位柱，远离压簧一端的定位柱设有可插入插销定位孔的圆形定位部。

5.根据权利要求1所述的机器人底座末端工具的手动快换装置，其特征在于，第一安装位和第二安装位均设有螺丝安装孔位。

6.根据权利要求2所述的机器人底座末端工具的手动快换装置，其特征在于，插销定位孔设置有2个，且相对设置。