一种用于实训的机器人的工具自动更换装置的制作方法

本实用新型涉及一种实训机器人通用工具，尤其是一种用于实训的机器人的工具自动更换装置。

背景技术：

实训机器人用于学生进行自动化课程的实训，从而提高学生的技能，使学生熟练掌握编程和操作，并对自动化加工有感性的认识。

为了节约成本，现有的实现机器人均是一机多用，即采用一个机械手可以实现多种生产功能，这就需要机械手能够安装多种工具，现有的工具均是通过人工更换，使用不方便，并且导致自动化程度较低。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种能够自动更换工具，使用方便，工具更换迅速，自动化程度高的一种用于实训的机器人的工具自动更换装置，具体技术方案为：

一种用于实训的机器人的工具自动更换装置，包括自动夹爪，所述自动夹爪上设有两个滑台，还包括抓手a，所述抓手a固定在自动夹爪的一个滑台上；抓手b，所述抓手b固定在自动夹爪的另一个滑台上，所述抓手a和抓手b结构相同；及工具支架，所述工具支架用于安装生产工具，所述自动夹爪用于带动抓手a和抓手b夹紧工具支架。

通过采用上述技术方案，自动夹爪为气动夹爪或电动夹爪。抓手a和抓手b用于夹紧工具支架，工具支架采用多个，多个工具支架分别安装不同类型的生产工具，从而使机械手能够实现自动更换生产工具，即机械手根据不同的生产需求选择装有相关生产工具的工具支架，使用方便，生产工具更换迅速，自动化程度高。

优选的，所述抓手a和抓手b上均设有抓取凸台，所述抓取凸台位于抓手a和抓手b远离自动夹爪的一端，且均位于抓手a和抓手b的内侧；所述工具支架的两侧均设有夹紧定位孔，所述夹紧定位孔与抓取凸台相对应。

通过采用上述技术方案，抓取凸台能够限制工具支架的位置，防止工具支架脱离抓手a和抓手b，提高可靠性。

优选的，所述抓取凸台上设有抓取槽，所述抓取槽为v形槽，且抓取槽设有两个，两个抓取槽相互垂直成十字形。

通过采用上述技术方案，抓取槽使抓手a和抓手b能单独使用，用于抓取零件或生产工具。

优选的，所述抓手a和/或抓手b上均设有通气孔，所述通气孔为通孔，所述通气孔上装有快速接头，且快速接头均位于抓手a和抓手b的外侧；所述抓手a和抓手b上均装有密封圈，所述密封圈与通气孔同轴线，所述密封圈均位于抓手a和抓手b的内侧；所述工具支架上设有连通孔，所述连通孔为通孔，所述连通孔与通气孔相对应，所述连通孔上装有快速接头，所述快速接头位于工具支架的内侧。

通过采用上述技术方案，通气孔实现工具支架上生产工具的通气，更换工具支架后将集成在机械手上的气管插入到快速接头中即可实现气路的连通，提高了生产工具更换的效率。

优选的，所述抓手a或抓手b上设有正母接触电极和负母接触电极；所述工具支架上设有正公接触电极和负公接触电极，所述正公接触电极和负公接触电极分别与正母接触电极和负母接触电极相对应。

通过采用上述技术方案，电极实现电动工具的供电，从而使生产工具更换快速。

优选的，所述工具支架的两侧均设有夹爪定位槽，所述夹爪定位槽与抓手a和抓手b相匹配，所述抓手a和抓手b夹紧工具支架时均位于夹爪定位槽中。

通过采用上述技术方案，夹爪定位槽防止工具支架使用过程中发生转动，提高稳定性。

优选的，还包括工具定位支架，所述工具定位支架上设有工具定位槽和工具放置槽，所述工具定位槽的两侧均装有球头柱塞，且每侧的球头柱塞不少于两个，所述工具定位槽用于放置工具支架，所述工具放置槽用于放置生产工具；所述工具支架与工具定位槽相对应的面上设有滑动定位槽，所述滑动定位槽与球头柱塞相匹配，所述滑动定位槽用于与球头柱塞定位工具支架。

通过采用上述技术方案，球头柱塞既能定位，同时具有弹性方便工具支架脱离和插入。

球头柱塞从滑动定位槽的顶部和底部进行定位，防止工具支架在工具定位支架上发生翻转。所述滑动定位槽的起始处为喇叭形。

优选的，所述滑动定位槽内设有工具定位孔，所述工具定位孔与球头柱塞相对应，所述工具定位孔用于对工具支架进行定位。

通过采用上述技术方案，工具定位孔能够防止工具支架上下窜动。

优选的，还包括支架定位传感器，所述支架定位传感器固定在工具定位支架上；及支架定位感应板，所述支架定位感应板固定在工具支架上，所述支架定位感应板用于触发支架定位传感器。

通过采用上述技术方案，支架定位传感器与机械手配合使用，当工具支架插入到位时发出信号，使机械手停止插入。

优选的，还包括工具连接板，所述工具连接板上装有生产工具，所述工具连接板固定在工具支架上，且位于工具支架的底部。

通过采用上述技术方案，工具连接板方便体积较大的生产工具的安装。

与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种用于实训的机器人的工具自动更换装置能够自动更换工具，使用方便，工具更换迅速，自动化程度高，稳定可靠。

附图说明

图1是抓手a和抓手b安装在自动夹爪上的结构示意图；

图2是工具定位支架上装有工具支架的正视图；

图3是图2的轴测结构示意图；

图4是工具支架上装有真空吸盘的结构示意图；

图5是工具支架上装有电动打磨机的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例一

如图1至图5所示，一种用于实训的机器人的工具自动更换装置，包括自动夹爪210，自动夹爪210上设有两个滑台，还包括抓手a228，抓手a228固定在自动夹爪210的一个滑台上；抓手b227，抓手b227固定在自动夹爪210的另一个滑台上，抓手a228和抓手b227结构相同；及工具支架240，工具支架240用于安装生产工具，自动夹爪210用于带动抓手a228和抓手b227夹紧工具支架240。

自动夹爪210为气动夹爪或电动夹爪。自动夹爪210固定在夹爪座211上，夹爪座211安装在机械手上。抓手a228和抓手b227用于夹紧工具支架240，工具支架240采用多个，多个工具支架240分别安装不同类型的生产工具，从而使机械手能够实现自动更换生产工具，即机械手根据不同的生产需求选择装有相关生产工具的工具支架240，使用方便，生产工具更换迅速，自动化程度高。

具体的，抓手a228和抓手b227上均设有抓取凸台221，抓取凸台221位于抓手a228和抓手b227远离自动夹爪210的一端，且均位于抓手a228和抓手b227的内侧；

工具支架240的两侧均设有夹紧定位孔241，夹紧定位孔241与抓取凸台221相对应。

抓取凸台221能够限制工具支架240的位置，防止工具支架240脱离抓手a228和抓手b227，提高可靠性。

进一步的，抓取凸台221上设有抓取槽222，抓取槽222为v形槽，且抓取槽222设有两个，两个抓取槽222相互垂直成十字形。

抓取槽222使抓手a228和抓手b227能单独使用，用于抓取零件或生产工具。

工具支架240的两侧均设有夹爪定位槽242，夹爪定位槽242与抓手a228和抓手b227相匹配，抓手a228和抓手b227夹紧工具支架240时均位于夹爪定位槽242中。

夹爪定位槽242防止工具支架240使用过程中发生转动，提高稳定性。

抓手a228和抓手b227上均设有通气孔225，通气孔225为通孔，通气孔225上装有快速接头，且快速接头均位于抓手a228和抓手b227的外侧；抓手a228和抓手b227上均装有密封圈226，密封圈226与通气孔225同轴线，密封圈226均位于抓手a228和抓手b227的内侧；工具支架240上设有连通孔243，连通孔243为通孔，连通孔243与通气孔225相对应，连通孔243上装有快速接头，快速接头位于工具支架240的内侧。

密封圈226实现抓手a228或抓手b227与工具支架240之间的密封。

或者在抓手a228和抓手b227其中一个上设有通气孔225，密封圈226也设有一个。

通气孔225实现工具支架240上生产工具的通气，更换工具支架240后将集成在机械手上的气管插入到快速接头中即可实现气路的连通，提高了生产工具更换的效率。

还包括工具定位支架230，工具定位支架230上设有工具定位槽231和工件放置槽232，工具定位槽231的两侧均装有球头柱塞233，且每侧的球头柱塞233不少于两个，工具定位槽231用于放置工具支架240，工具放置槽232用于放置生产工具；工具支架240与工具定位槽231相对应的面上设有滑动定位槽244，滑动定位槽244与球头柱塞233相匹配，滑动定位槽244用于与球头柱塞233定位工具支架240。

球头柱塞233既能定位，同时具有弹性方便工具支架240脱离和插入。

球头柱塞233从滑动定位槽244的顶部和底部进行定位，防止工具支架240在工具定位支架230上发生翻转。滑动定位槽244的起始处为喇叭形。

滑动定位槽244内设有工具定位孔245，工具定位孔245与球头柱塞233相对应，工具定位孔245用于对工具支架240进行定位。

工具定位孔245能够防止工具支架240上下窜动。

还包括支架定位传感器234，支架定位传感器234固定在工具定位支架230上；及支架定位感应板249，支架定位感应板249固定在工具支架240上，支架定位感应板249用于触发支架定位传感器234。

支架定位传感器234为槽式光电传感器，支架定位传感器234与机械手配合使用，当工具支架240插入到位时发出信号，使机械手停止插入。

还包括工具连接板248，工具连接板248上装有生产工具，工具连接板248固定在工具支架240上，且位于工具支架240的底部。

工具连接板248方便体积较大的生产工具的安装。

如图4所示，工具支架240上装有真空吸盘251。

如图5所示，工具支架240上装有工具连接板248，工具连接板248上装有电动打磨机252。

实施例二

抓手a228或抓手b227上设有正母接触电极223和负母接触电极224；工具支架240上设有正公接触电极247和负公接触电极246，正公接触电极247和负公接触电极246分别与正母接触电极223和负母接触电极224相对应。

电极实现电动工具的供电，从而使生产工具更换快速。电极单独设置，或者在设置通气孔225的基础上再设置电极，从而适用生产工具。

如图5所示，工具支架240上装有工具连接板248，工具连接板248上装有电动打磨机252。

电动打磨机252通过电极进行电连接。