介绍一种机器人末端自动换手装置
机器人末端的快换装置,有哪些设计要点？
机器人末端的快换装置，有哪些设计要点？罗罗，我常常在一些机器人末端上，看到有快换装置的应用。
你能说说，快换装置是怎么回事吗？可以。
你说的机器人应用，是属于自动化范畴的。
那种快换装置（Quick Changer／Tool Changer），分为两侧，主侧和副侧。
主侧装在机器人末端，副侧装在工具端。
副侧常常和工具固连，放在工具架上，一个工具用一个副侧。
机器人末端，会根据工艺需要，自动更换不同的工具（执行器），来协同机器人运动轴，完成不同的动作，处理不同的物料等。
嗯哼，我大体明白了。
其实，在做三坐标测量机时，有一段时间，我的主要工作内容，就是快换装置的设计。
你们为什么要用快换装置？因为当时，采取了一个Z轴的配置，根据不同的应用，用快换装置，自动更换不同的检测头。
怎么更换的？能显示得具体一些吗？好的，我做了一个PPT，名叫《测头更换流程》。
在公号罗罗日记里，回复测头，即可下载播放，观看测头更换的流程。
好的，我晚点去看看。
不过，我想问，为何只配置一个Z轴呢？其实，我们当时有两个方案。
第一种是3只Z轴：一个探针Z1轴，一只二维光学镜头和一只三维光学镜头Z2轴，另外一个Z3轴，留给粗糙度检测镜头，或者激光干涉仪。
此配置方案的优点是测头固定，没有因为更换测头，引入的重复性误差。
缺点是测头都挂在Z轴，导致重量变大，对运动速度有不利的影响，对结构刚性要求高。
而且检测的时候，旁边的测头会在一定程度上，影响检测头的检测范围，测量深度等。
那么，第二种配置呢？只有一个Z轴。
根据需要，快速更换检测头，其他检测头不用时，放置于测头架上。
比如，三维共聚焦光学检测头，二维光学检测头，探针测头，激光干涉仪等轮换到Z轴上。
此配置方案的优点是重量轻，可以实现高速运动，缺点是需要更换测头，精度依赖于更换时的重复定位精度和校调。
你们为何用第二种方案？最主要的是第一种太重了，想要达到需要的精度，结构设计非常有挑战。
事实上，我们没做到。
（更多内容，可以参考《记三坐标测量机设计经历》）另外，我们考察CMM三家主要竞争对手，海克斯康、蔡司、三丰的设计，他们Z上大部分只有一个轴。
一种工业机器人末端的快换装置[实用新型专利]
![一种工业机器人末端的快换装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/0479d26d2f3f5727a5e9856a561252d380eb2020.png)
专利名称：一种工业机器人末端的快换装置专利类型：实用新型专利
发明人：李小龙,钱岳春
申请号：CN202220152847.1
申请日：20220120
公开号：CN216830985U
公开日：
20220628
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种工业机器人末端的快换装置，包括机器人侧本体和工具侧本体，机器人侧本体的外表面活动套接有卡接柱，机器人侧本体的顶部固定安装有固定板，本实用新型涉及工业机器人技术领域。
通过设置一种便拆卸机构,固定板安装在机器人侧本体的顶端，当需要将机器人侧本体、工具侧本体进行拆卸时，此时按动按钮，此时连接导杆与卡齿的卡接关闭并且可以移动，此时拉动卡接块，使得压缩弹簧被压缩，从而带动卡接块与卡接柱进行分离，解决了由于螺孔的大小是不相同的，因此每次安装需要准备多个不同大小、型号的螺栓，并且在拆装时非常的麻烦，降低了工作人员的工作效率的问题。
申请人：江苏宇邦工业自动化系统有限公司
地址：213164 江苏省常州市武进国家高新技术产业开发区武宜南路377号创新园区19号厂房国籍：CN
代理机构：常州市韬略专利代理事务所(普通合伙)
代理人：王元腾
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一种自动更换机械手的装置及方法[发明专利]
![一种自动更换机械手的装置及方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/88604a3da58da0116d174932.png)
专利名称：一种自动更换机械手的装置及方法专利类型：发明专利
发明人：黄志辉,崔全彪,汪志伟,陈政澔
申请号：CN202011610965.4
申请日：20201231
公开号：CN112677164A
公开日：
20210420
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种自动更换机械手的装置及方法，包括底板、安装板、机械臂和夹持机械手，底板上表面通过螺栓固定有安装板，安装板中部固定有机械臂。
本实用通过在打磨房内设置暂存平台，使得夹持机械手可暂存在暂存平台，通过更换装置实现机械臂与夹持机械手的连接与脱离，实现对夹持机械手的更换，减少人们的劳动强度，避免以人工更换而产生危险，通过在暂存箱内设置布袋除尘器与集灰斗，并通过吹灰机构内的去静电离子风枪将夹持机械手上粘附的灰尘吹掉，通过集灰斗和布袋除尘器进行收集除尘，使得更换的夹持机械手表面保持干净，通过吹灰机构内的驱动杆与驱动框配合，使得转块进行往复摆动，使得去静电离子风枪进行摆动吹风，使得除尘更加全面。
申请人：升励五金(深圳)有限公司
地址：518000 广东省深圳市宝安区沙井街道金沙头工业区康民路6号
国籍：CN
代理机构：广州博士科创知识产权代理有限公司
代理人：宋佳
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钢球锁紧式工业机器人末端工具快速更换器的设计
钢球锁紧式工业机器人末端工具快速更换器的设计
杨 钒，黄泽森
（绵阳职业技术学院机电工程系，四川 绵阳 621000）
摘 要：随着工业机器人技术的快速发展，单一功能的末端操作器已难以满足使用要求。设计了一种钢球锁紧式末端工 具快速更换装置，简化了设备结构，降低了设计和生产成本。本文 介绍了钢球锁紧机构的原理与结构，并对锁紧及承载条件 进行了分析。实际使用表明，该装置结构简单可靠，能很好地满足使用要求，对类似结构的产品设计有着一定的参考意义。 关键词：钢球锁紧；工业机器人；末端工具；快速更换
（2）
由式（1）、（2）可得：
Ft1 =
P n
1 1 + 2cos茁
Ft2 =
进入气缸下腔，推动活塞反向动作，带动锁紧凸轮向 上运动，当机械臂向上提起主端时，钢珠在锁紧环锥
面的作用下沿锁紧孔向内运动，两对接端口即可脱
离。
2 锁紧机构受力分析
c）定位销
d）锁紧环
图 4 主要零部件结构图
设作用在快换器活塞上部的锁紧载荷为压力 P。 在锁紧状态下钢球与锁紧凸轮及锁紧环的力学关系 如图 6 所示。A 1 为钢球与锁紧环的接触点，两者间的 摩擦系数为 f1，法向压力为 Fn1，切向静摩擦力为 Ft1； A 2 为钢球与锁紧凸轮的接触点，摩擦系数为 f2，法向 压力为 Fn2，切向静摩擦力为 Ft2；琢、茁 分别为法向压力 Fn1、Fn2 与 x 轴的夹角；R 为钢球半径。
角以及锁紧凸轮上第二段锥度夹角的主要依据之
一，经计算及试验验证表明通常情况下锁紧环锥面
角可取 45毅，而锁紧凸轮锥度取值为 10毅左右。