一種機器人多向防撞裝置製造方法
2023-06-21 17:02:41 1
專利名稱:一種機器人多向防撞裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種機器人多向防撞裝置，可在機械手水平和豎直移動時防撞。該裝置包括水平防撞單元、豎直防撞單元及感應開關；豎直防撞單元與水平防撞單元結構相似，防撞原理相同，安裝在水平防撞單元上方。水平防撞單元包括左右固定座和垂直安裝在其間的水平導向杆；水平導向杆中部套接有防撞塊,且套接位置處裝有C型簧；防撞塊兩側設置有彈簧，下端固安有連接板，機械夾爪即與該連接板安裝固定。在機械夾爪平移發生碰撞時，連接板和防撞塊共同受碰撞力，防撞塊克服C型簧的阻力在水平導向杆上移動，使碰撞力驟然消弱，移動的同時觸發感應開關使機器人停機，實現對機械手和工具機等的保護；碰撞解除後，防撞塊在彈簧的作用下會快速準確復位。
【專利說明】一種機器人多向防撞裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於機械設備領域，涉及一種用於機器人的多向防撞裝置。
【背景技術】
[0002]隨著工業自動化的發展，各個大中小企業的生產加工製造的智能化程度越來越高，加之目前的人工成本越來越高，因此各式各樣的機器人被弓I入各大中小企業。機器人的優點是高效率，高質量，高速度，可長時間連續工作。但是在機器人的使用過程中常會發生撞機事件，不僅影響工作效率，還會損壞零件，甚至損壞工具機，有時候還會危害到操作員的人身安全。
[0003]目前常見的機器人防撞裝置，存在以下幾個問題:
[0004]1.只能在一個或兩個方向上防撞；
[0005]2.防撞裝置對碰撞的力沒有明顯的卸載或削弱作用，在碰撞力過大時會損壞防撞機構，起不到防撞作用；
[0006]3.在機械臂突然加速移動過程中，由於機械手的受非平衡力，易產生晃動；
實用新型內容
[0007]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種機器人多向防撞裝置，安裝在機器人的機械臂與機械夾爪之間，能夠和機械夾爪同步移動，且能在上下左右四個方位防撞，在發生碰撞時對碰撞力具有明顯的卸載或消弱作用，同時能使機器人停機。
[0008]本實用新型的具體解決方案如下:
[0009]一種機器人多向防撞裝置，安裝在機器人的機械臂與機械夾爪之間，其特殊之處在於:包括水平防撞單元和豎直防撞單元以及用於在豎直和/或水平防撞單元發生碰撞後傳遞停機信號的感應開關。
[0010]水平防撞單元包括水平導向杆以及相互平行的左固定座和右固定座，水平導向杆的兩端分別與左固定座、右固定座垂直固定連接；在水平導向杆的中部套接有第一防撞塊；在所述第一防撞塊左右兩側的水平導向杆上分別套設有第一彈簧和第二彈簧；第一防撞塊的下端固定安裝有連接板，連接板與左固定座和右固定座保持間距，機器人的機械夾爪即與該連接板安裝固定；所述第一防撞塊和水平導向杆在套接位置處開設有相適配的凹槽，在凹槽內裝有C型簧，用以在第一防撞塊與水平導向杆相對移動時產生阻力；
[0011]豎直防撞單元設置在所述水平防撞單元的上方，包括上固定座以及垂直固定安裝在其下端的豎直導向杆；所述上固定座與機器人的機械臂相連接；所述豎直導向杆的中部套接有第二防撞塊，下端安裝有限位調節螺母；限位調節螺母下端和豎直導向杆下端所在平面均與第一防撞塊上端所在平面保持間距；所述第二防撞塊上下兩側的豎直導向杆上分別套設有第三彈簧和第四彈簧；所述第二防撞塊的下端與所述水平防撞單元的左固定座、右固定座的上端固定連接；所述第二防撞塊和豎直導向杆在套接位置處開設有相適配的凹槽，在凹槽內裝有C型簧，用以在第二防撞塊與豎直導向杆相對移動時產生阻力。
[0012]作為進一步優化，提高本實用新型的穩定性，上述水平導向杆至少有兩根，並共用同一第一防撞塊；上述豎直導向杆至少有兩根，並共用同一第二防撞塊。
[0013]上述第一彈簧兩端分別與左固定座和第一防撞塊連接；上述第二彈簧兩端分別與第一防撞塊和右固定座連接；上述第三彈簧兩端分別與上固定座和第二防撞塊連接；上述第四彈簧的兩端分別與第二防撞塊和限位調節螺母連接；
[0014]為防止碰撞力過大時對本實用新型造成損壞，上述第一防撞塊左右兩側、第二防撞塊上下兩側均固定安裝有防撞套，且防撞套套設在第一彈簧、第二彈簧、第三彈簧、第四彈簧外。
[0015]上述左固定座右側、右固定座左側、上固定座內側以及限位調節螺母上側均固定安裝有防撞套，且防撞套套設在第一彈簧、第二彈簧、第三彈簧、第四彈簧外。
[0016]上述上固定座設置有用以與機械臂固定連接的螺栓孔；在連接板上設置有用以與機械夾爪固定連接的螺栓孔。
[0017]上述第一防撞塊的前端或後端正方向處設有感應開關，該感應開關安裝在左固定座或右固定座上；在第二防撞塊的前端或後端正方向處設有感應開關，該感應開關安裝在上固定座上。
[0018]上述第一防撞塊和第二防撞塊開設的是矩形凹槽；所述水平導向杆和豎直導向杆上開設的是V形凹槽或者半圓形凹槽。
[0019]本實用新型的優點在於:
[0020]1.本實用新型能夠從上下左右四個方向檢測是否碰撞，並在碰撞時能立即切斷電源，保護機器人和工具機不受損壞；
[0021]2.本實用新型對碰撞的力有明顯的卸載或削弱作用，在碰撞力過大時能夠保護該防撞機構不會損壞；
[0022]3.本實用新型能夠有效的避免機械臂在加速運動過程中所產生的晃動。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的總體結構示意圖；
[0024]圖2為本實用新型主視圖；
[0025]圖3為本實用新型局部剖視圖；
[0026]圖4為C型簧結構示意圖；
[0027]附圖明細如下:
[0028]1-左固定座；2_水平導向杆；3_第一彈簧；4_防撞套；5_感應開關；6_連接板；7-第二彈簧；8_右固定座；9_第一防撞塊；10_限位調節螺母；11-第四彈簧；13_第三彈簧；14_豎直導向杆；15_上固定座；16_第二防撞塊；17-C型簧。
【具體實施方式】
[0029]下面通過實施例結合附圖，對本實用新型作進一步描述。
[0030]實施例1:
[0031]如圖1、圖2、圖3所示，本實施例描述的機器人多向防撞機構，安裝在機器人的機械臂與機械夾爪之間，由水平防撞單元和豎直防撞單元以及感應開關5組成。
[0032]水平防撞單元包括水平導向杆2以及相互平行的左固定座I和右固定座8，水平導向杆2的兩端分別與左固定座I和右固定座8垂直固定連接；水平導向杆2的兩端可以伸出左右固定座外側面，也可不伸出，本實施例中水平導向杆2的兩端未伸出左右固定座8外側面。水平導向杆2的中部套接有第一防撞塊9 ;第一防撞塊9左右兩側的水平導向杆2上分別套設有第一彈簧3和第二彈簧7，其對碰撞的力有一定的消弱作用，並使第一防撞塊9在碰撞解除後能夠復位。為使第一防撞塊9在碰撞解除後能更快速、準確的復位，本實施例是將第一彈簧3的兩端與分別與左固定座I和第一防撞塊9相連接，將第二彈簧7的兩端分別與第一防撞塊9和右固定座8相連接。實際上，第一彈簧3的兩端可僅與左固定座I和第一防撞塊9相接觸；第二彈簧7的兩端可僅與第一防撞塊9和右固定座8相接觸。第一彈簧3和第二彈簧7的具體安裝方式可視實際工況而定，本實用新型並不限於本實施例中所述的這種安裝方式。
[0033]在第一防撞塊9的下端固定安裝有連接板6，連接板6上設置有與機器人的機械夾爪固定連接的螺紋孔；連接板6與左固定座I和右固定座8保持間距，以確保在碰撞發生時，連接板6能帶動第一防撞塊9在水平導向杆2上移動。
[0034]為保護本實用新型在撞擊力過大時不易損壞，以及有效避免機械臂在加速過程中產生晃動，本實用新型在第一防撞塊9和水平導向杆2的套接位置處開設有相適配的凹槽，在凹槽內裝有C型簧17，用以在第一防撞塊9與水平導向杆2相對移動時產生阻力。為達到更好的消弱撞擊力的效果，本實施例是在第一防撞塊9上開設矩形凹槽，在水平導向杆2上開設V型凹槽。
[0035]本實施例在第一防撞塊9前端正方向處設置有感應開關5，感應開關5安裝在左固定座I上。當第一防撞塊9偏移感應開關5時，可觸發感應開關5發出信號使機器人停機。感應開關5的安裝位置可視實際工況而定，本實用新型並不限於本實施例中所述方式。
[0036]豎直防撞單元設置在上述水平防撞單元的上方，包括上固定座15以及垂直固定安裝在其下端的豎直導向杆14 ;豎直導向杆14的中部套接有第二防撞塊16，下端安裝有限位調節螺母10 ;限位調節螺母10下端和豎直導向杆14下端所在平面均與第一防撞塊9上端所在平面保持間距，以避免本防撞裝置在工作時，水平防撞單元和豎直防撞單元相互幹擾，產生碰撞。第二防撞塊16的下端與左固定座1、右固定座8的上端固定連接。
[0037]在第二防撞塊16上下兩側的豎直導向杆14上分別套設有第三彈簧13和第四彈簧11，其對碰撞的力有一定的消弱作用，並使第二防撞塊16在碰撞接觸後能夠復位。為使第二防撞塊16在碰撞解除後能更快速、準確的復位，本實施例是將第三彈簧13的兩端與分別與上固定座15和第二防撞塊16相連接，將第四彈簧11的兩端分別與第二防撞塊16和限位調節螺母10相連接。實際上，第三彈簧13的兩端可僅與上固定座15和第二防撞塊16相接觸；第四彈簧11的兩端可僅與第二防撞塊16和限位調節螺母10相接觸。第三彈簧13和第四彈簧11的具體安裝方式可視實際工況而定，本實用新型並不限於實施例中所述的這種安裝方式。
[0038]同樣地，為保護本實用新型在撞擊力過大時不易損壞，以及有效避免機械臂在加速過程中產生晃動，本實用新型在第二防撞塊16和豎直導向杆14的套接位置處開設有相適配的凹槽，在凹槽內裝有C型簧17。為達到更好的消弱撞擊力的效果，本實施例是在第二防撞塊16上開設矩形凹槽，在豎直導向杆14上開設V型凹槽。
[0039]本實施例在第二防撞塊16前端正方向處設置有感應開關5，感應開關5安裝在上固定座15上。當第二防撞塊16偏移感應開關5時，可觸發感應開關5發出信號使機器人停機。感應開關5的安裝位置可視實際工況而定，本實用新型並不限於本實施例中所述方式。
[0040]為使第一防撞塊9在水平導向杆2上平穩移動，提高防撞裝置的穩定性，本實用新型的水平導向杆2至少有兩根，並共用同一第一防撞塊9 ;同理，本實用新型的豎直導向杆14至少有兩根，並共用同一第二防撞塊16。在本實施例中，水平導向杆2和豎直導向14桿各有兩根。
[0041]在碰撞力過大時，為達到更好的保護本防撞裝置不受損壞的目的，本實施例在第一防撞塊9左右兩側、第二防撞塊16上下兩側、左固定座I右側、右固定座8左側以及限位調節螺母10上側均固定安裝有防撞套4，且防撞套4套設在第一彈簧3、第二彈簧7、第三彈簧13以及第四彈簧11外。防撞套4的數量和安裝位置可視實際工況選擇，例如可僅在第一防撞塊9兩側或左右固定座內側安裝防撞套4，本實用新型並不限於本實施例所述方式。
[0042]本實用新型的水平防撞單元的防撞原理和工作過程是:在機械夾爪水平左移(或右移)發生撞機時，連接板6和第一防撞塊9 一起受到撞擊力，使第一防撞塊9在水平導向杆2上右移(或左移)，由於第一防撞塊9與水平導向杆2間設有C型簧17，第一防撞塊9在水平導向杆2上移動時需克服水平導向杆2上的凹槽對C型簧17的阻力，使撞擊力驟然消弱；由於凹槽對C型簧17的阻力還能平衡機械臂在加速運動過程中所受的不平衡力，因此能有效避免機械臂晃動。與此同時，第一防撞塊9右移(或左移)時會觸發感應開關5發出信號使機器人停機。因第一防撞塊9右移(或左移)時會壓縮第二彈簧7 (或第一彈簧3)，拉伸第一彈簧3 (或第二彈簧7)，故在碰撞解除後，第一防撞塊9由於彈簧彈力能夠自動、快速、準確地復位。
[0043]當機械夾爪豎直上移(或下移)發生撞機時，本實用新型的豎直防撞單元的防撞原理和工作過程與水平防撞單元相同，在此不再贅述。
【權利要求】
1.一種機器人多向防撞裝置，安裝在機器人的機械臂與機械夾爪之間，其特徵在於:包括水平防撞單元和豎直防撞單元以及用於在豎直和/或水平防撞單元發生碰撞後傳遞停機信號的感應開關； 水平防撞單元包括水平導向杆以及相互平行的左固定座和右固定座，水平導向杆的兩端分別與左固定座、右固定座垂直固定連接；所述水平導向杆的中部套接有第一防撞塊；所述第一防撞塊左右兩側的水平導向杆上分別套設有第一彈簧和第二彈簧；所述第一防撞塊的下端固定安裝有連接板，連接板與左固定座和右固定座保持間距，機器人的機械夾爪即與該連接板安裝固定；所述第一防撞塊和水平導向杆在套接位置處開設有相適配的凹槽，在凹槽內裝有C型簧，用以在第一防撞塊與水平導向杆相對移動時產生阻力； 豎直防撞單元設置在所述水平防撞單元的上方，包括上固定座以及垂直固定安裝在其下端的豎直導向杆；所述上固定座與機器人的機械臂相連接；所述豎直導向杆的中部套接有第二防撞塊，下端安裝有限位調節螺母；限位調節螺母下端和豎直導向杆下端所在平面均與第一防撞塊上端所在平面保持間距；所述第二防撞塊上下兩側的豎直導向杆上分別套設有第三彈簧和第四彈簧；所述第二防撞塊的下端與所述水平防撞單元的左固定座、右固定座的上端固定連接；所述第二防撞塊和豎直導向杆在套接位置處開設有相適配的凹槽，在凹槽內裝有C型簧，用以在第二防撞塊與豎直導向杆相對移動時產生阻力。2.如權利要求1所述的機器人多向防撞裝置，其特徵在於:所述水平導向杆至少有兩根，並共用同一第一防撞塊；所述豎直導向杆至少有兩根，並共用同一第二防撞塊。3.如權利要求1或2所述的機器人多向防撞裝置，其特徵在於:所述第一彈簧兩端分別與左固定座和第一防撞塊連接；所述第二彈簧兩端分別與第一防撞塊和右固定座連接；所述第三彈簧兩端分別與上固定座和第二防撞塊連接；所述第四彈簧的兩端分別與第二防撞塊和限位調節螺母連接。4.如權利要求3所述的機器人多向防撞裝置，其特徵在於:所述第一防撞塊左右兩側、第二防撞塊上下兩側均固定安裝有防撞套，且防撞套套設在第一彈簧、第二彈簧、第三彈簧、第四彈簧外。5.如權利要求3所述的機器人多向防撞裝置，其特徵在於:所述左固定座右側、右固定座左側、上固定座內側以及限位調節螺母上側均固定安裝有防撞套，且防撞套套設在第一彈簧、第二彈簧、第三彈簧、第四彈簧外。6.如權利要求3所述的機器人多向防撞裝置，其特徵在於:在上固定座設置有用以與機械臂固定連接的螺栓孔；在連接板上設置有用以與機械夾爪固定連接的螺栓孔。7.如權利要求1或2所述的機器人多向防撞裝置，其特徵在於:在所述第一防撞塊的前端或後端正方向處設有感應開關，該感應開關安裝在左固定座或右固定座上；在第二防撞塊的前端或後端正方向處設有感應開關，該感應開關安裝在上固定座上。8.如權利要求1或2所述的機器人多向防撞裝置，其特徵在於:所述第一防撞塊和第二防撞塊開設的是矩形凹槽；所述水平導向杆和豎直導向杆上開設的是V形凹槽或者半圓形凹槽。
【文檔編號】B25J19-06GK204278042SQ201420724965
【發明者】楊繼盛, 滑勇攀, 張海剛, 王建鵬 [申請人]西安巨浪精密機械有限公司