本發(fā)明涉及一種對接裝置，具體涉及一種能夠自鎖的自動對接裝置。

背景技術：

1、在工業(yè)領域，特別是自動化設備中，經(jīng)常需要機器人根據(jù)操作對象的不同更換不同的操作工具。因此在機器人的末端裝有對接裝置，每種操作工具都有同一的接口和對接裝置配合，以便于對接裝置和工具的對接和分離。因此就要求末端對接裝置連接時安全可靠，定位、定姿精度高；同時要求對接裝置分離時簡單易操作。為滿足上述要求現(xiàn)階段采用的對接裝置通常是采用氣動或電動的方法實現(xiàn)對接，但是這種對接裝置存在結構復雜，耗能大，成本高昂的缺點。因此亟需一種低耗能結構簡單的對接裝置來滿足使用需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了解決現(xiàn)有機器人末端對接裝置安全性不高，耗能大，成本高的問題，進而提出一種能夠自鎖的自動對接裝置。

2、本發(fā)明為解決上述技術問題采取的技術方案是：

3、一種能夠自鎖的自動對接裝置包括驅動機構、電機軸、外殼、直線移動機構、復位環(huán)、鎖緊環(huán)、開槽導套、適配接口和多個鋼球，電機軸插裝在外殼的內部，驅動機構驅動電機軸旋轉，復位環(huán)和鎖緊環(huán)分別套裝在電機軸的外側，電機軸通過直線移動機構驅動鎖緊環(huán)沿軸線方向往復直線運動，復位環(huán)設置在鎖緊環(huán)的前端，且復位環(huán)通過彈性組件與外殼連接，開槽導套套裝在鎖緊環(huán)的外側，且與外殼固接，開槽導套的前端沿周向方向均布開設有多個導向槽，每個導向槽內分別裝設有一個鋼球，鎖緊環(huán)前端的外圓周側壁上與導向槽相對應設置有多個避讓槽，適配接口套裝在開槽導套的外側，適配接口前端的內圓周側壁上與導向槽相對應設置有多個v型槽，鎖緊時v型槽的斜槽面壓緊鋼球的球面。

4、進一步地，所述復位環(huán)的后端面為由內至外向內傾斜的楔形面。

5、進一步地，所述避讓槽的后端槽壁為由內至外向后傾斜的錐面。

6、進一步地，對接裝置鎖緊時，鋼球位于鎖緊環(huán)的外側，鋼球的球面分別與導向槽的槽底、鎖緊環(huán)的外圓周側壁、復位環(huán)的楔形面和v型槽的斜槽面相接觸；

7、對接裝置釋放時，鋼球位于鎖緊環(huán)的避讓槽內，鋼球的球面分別與導向槽的槽底、避讓槽的槽底、復位環(huán)的楔形面和v型槽的槽口相接觸。

8、進一步地，所述直線移動機構包括滾珠絲杠組件，滾珠絲杠組件包括絲杠和螺母，絲杠套裝固接在電機軸上，螺母套裝在絲杠上且與絲杠螺紋連接，螺母與鎖緊環(huán)固接。

9、進一步地，所述鎖緊環(huán)的外圓周側壁與開槽導套的內圓周側壁之間設有直線導軌組件，直線導軌組件沿電機軸的軸線方向設置。

10、進一步地，所述彈性組件包括多個沿圓周方向均布設置的彈簧。

11、進一步地，所述電機軸的兩端通過軸承與外殼轉動連接。

12、進一步地，所述驅動機構通過螺釘固接在外殼內。

13、進一步地，所述驅動機構為電機、氣缸、油缸、手動轉盤或手動轉柄其中的一種。

14、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比包含的有益效果是：

15、1、本發(fā)明通過電機、氣缸、油缸或手動驅動元件驅動滾珠絲杠推動螺母，螺母又通過有專門錐角的鎖緊環(huán)推動鋼球，實現(xiàn)多級減速，用較小的輸入功率即可實現(xiàn)很大的鎖緊力。

16、2、鋼球可以在開槽導套內做二維移動，在無源狀態(tài)下，可以自動實現(xiàn)適配接口和外殼的連接和適配接口的防脫離，具有較高的安全性。

17、3、具有特定摩擦角的鎖緊環(huán)，可以實現(xiàn)對鋼球的自鎖，一旦鎖緊，驅動元件即可關閉不再消耗能源。

18、4、適配接口有定姿v型槽，鋼球兼具壓緊和定位功能，使得適配器和外殼之間具有較高的定位定姿精度。

19、5、本發(fā)明的對接裝置結構簡單，耗能小，加工制作成本低，能夠被廣泛應用在機器人技術領域，完成機器人末端對接。

技術特征：

1.一種能夠自鎖的自動對接裝置，其特征在于：包括驅動機構(1)、電機軸(2)、外殼(3)、直線移動機構、復位環(huán)(5)、鎖緊環(huán)(6)、開槽導套(8)、適配接口(9)和多個鋼球(7)，電機軸(2)插裝在外殼(3)的內部，驅動機構(1)驅動電機軸(2)旋轉，復位環(huán)(5)和鎖緊環(huán)(6)分別套裝在電機軸(2)的外側，電機軸(2)通過直線移動機構驅動鎖緊環(huán)(6)沿軸線方向往復直線運動，復位環(huán)(5)設置在鎖緊環(huán)(6)的前端，且復位環(huán)(5)通過彈性組件與外殼(3)連接，開槽導套(8)套裝在鎖緊環(huán)(6)的外側，且與外殼(3)固接，開槽導套(8)的前端沿周向方向均布開設有多個導向槽(8-1)，每個導向槽(8-1)內分別裝設有一個鋼球(7)，鎖緊環(huán)(6)前端的外圓周側壁上與導向槽(8-1)相對應設置有多個避讓槽(6-1)，適配接口(9)套裝在開槽導套(8)的外側，適配接口(9)前端的內圓周側壁上與導向槽(8-1)相對應設置有多個v型槽(9-1)，鎖緊時v型槽(9-1)的斜槽面壓緊鋼球(7)的球面。

2.根據(jù)權利要求1所述一種能夠自鎖的自動對接裝置，其特征在于：所述復位環(huán)(5)的后端面為由內至外向內傾斜的楔形面(5-1)。

3.根據(jù)權利要求2所述一種能夠自鎖的自動對接裝置，其特征在于：所述避讓槽(6-1)的后端槽壁為由內至外向后傾斜的錐面。

4.根據(jù)權利要求3所述一種能夠自鎖的自動對接裝置，其特征在于：對接裝置鎖緊時，鋼球(7)位于鎖緊環(huán)(6)的外側，鋼球(7)的球面分別與導向槽(8-1)的槽底、鎖緊環(huán)(6)的外圓周側壁、復位環(huán)(5)的楔形面(5-1)和v型槽(9-1)的斜槽面相接觸；

5.根據(jù)權利要求1所述一種能夠自鎖的自動對接裝置，其特征在于：所述直線移動機構包括滾珠絲杠組件(4)，滾珠絲杠組件(4)包括絲杠和螺母，絲杠套裝固接在電機軸(2)上，螺母套裝在絲杠上且與絲杠螺紋連接，螺母與鎖緊環(huán)(6)固接。

6.根據(jù)權利要求5所述一種能夠自鎖的自動對接裝置，其特征在于：所述鎖緊環(huán)(6)的外圓周側壁與開槽導套(8)的內圓周側壁之間設有直線導軌組件，直線導軌組件沿電機軸(2)的軸線方向設置。

7.根據(jù)權利要求1所述一種能夠自鎖的自動對接裝置，其特征在于：所述彈性組件包括多個沿圓周方向均布設置的彈簧(11)。

8.根據(jù)權利要求1所述一種能夠自鎖的自動對接裝置，其特征在于：所述電機軸(2)的兩端通過軸承(10)與外殼(3)轉動連接。

9.根據(jù)權利要求1所述一種能夠自鎖的自動對接裝置，其特征在于：所述驅動機構(1)通過螺釘固接在外殼(3)內。

10.根據(jù)權利要求1所述一種能夠自鎖的自動對接裝置，其特征在于：所述驅動機構(1)為電機、氣缸、油缸、手動轉盤或手動轉柄其中的一種。

技術總結
一種能夠自鎖的自動對接裝置，它涉及一種對接裝置。本發(fā)明為解決現(xiàn)有機器人末端對接裝置安全性不高，耗能大，成本高的問題。本發(fā)明包括驅動機構、電機軸、外殼、直線移動機構、復位環(huán)、鎖緊環(huán)、開槽導套、適配接口和多個鋼球，復位環(huán)和鎖緊環(huán)分別套裝在電機軸的外側，電機軸通過直線移動機構驅動鎖緊環(huán)沿軸線方向往復直線運動，復位環(huán)設置在鎖緊環(huán)的前端，開槽導套的前端沿周向方向均布開設有多個導向槽，每個導向槽內分別裝設有一個鋼球，鎖緊環(huán)前端的外圓周側壁上與導向槽相對應設置有多個避讓槽，適配接口前端的內圓周側壁上與導向槽相對應設置有多個V型槽。本發(fā)明用于機械人末端工具更換和其他設備上的對接和分離。

技術研發(fā)人員：朱映遠,紀軍紅,劉宏
受保護的技術使用者：哈爾濱工業(yè)大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15