一種機器人多向防撞裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明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(yīng)開關(guān)；豎直防撞單元與水平防撞單元結(jié)構(gòu)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(dǎo)向桿；水平導(dǎo)向桿中部套接有防撞塊，且套接位置處裝有C型簧；防撞塊兩側(cè)設(shè)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(fā)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(dǎo)向桿上移動，使碰撞力驟然消弱，移動的同時觸發(fā)感應(yīng)開關(guān)使機器人停機，實現(xiàn)對機械手和機床等的保護(hù)；碰撞解除后，防撞塊在彈簧的作用下會快速準(zhǔn)確復(fù)位。
【專利說明】一種機器人多向防撞裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種用于機器人的多向防撞裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，各個大中小企業(yè)的生產(chǎn)加工制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引入各大中小企業(yè)。機器人的優(yōu)點是高效率，高質(zhì)量，高速度，可長時間連續(xù)工作。但是在機器人的使用過程中常會發(fā)生撞機事件，不僅影響工作效率，還會損壞零件，甚至損壞機床，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(gòu)，起不到防撞作用；
[0006]3.在機械臂突然加速移動過程中，由于機械手的受非平衡力，易產(chǎn)生晃動；


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明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(fā)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]本發(fā)明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，其特殊之處在于:包括水平防撞單元和豎直防撞單元以及用于在豎直和/或水平防撞單元發(fā)生碰撞后傳遞停機信號的感應(yīng)開關(guān)。
[0010]水平防撞單元包括水平導(dǎo)向桿以及相互平行的左固定座和右固定座，水平導(dǎo)向桿的兩端分別與左固定座、右固定座垂直固定連接；在水平導(dǎo)向桿的中部套接有第一防撞塊；在所述第一防撞塊左右兩側(cè)的水平導(dǎo)向桿上分別套設(shè)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(dǎo)向桿在套接位置處開設(shè)有相適配的凹槽，在凹槽內(nèi)裝有C型簧,用以在第一防撞塊與水平導(dǎo)向桿相對移動時產(chǎn)生阻力；
[0011]豎直防撞單元設(shè)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(dǎo)向桿；所述上固定座與機器人的機械臂相連接；所述豎直導(dǎo)向桿的中部套接有第二防撞塊，下端安裝有限位調(diào)節(jié)螺母；限位調(diào)節(jié)螺母下端和豎直導(dǎo)向桿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(cè)的豎直導(dǎo)向桿上分別套設(shè)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(dǎo)向桿在套接位置處開設(shè)有相適配的凹槽，在凹槽內(nèi)裝有C型簧,用以在第二防撞塊與豎直導(dǎo)向桿相對移動時產(chǎn)生阻力。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)化，提高本發(fā)明的穩(wěn)定性，上述水平導(dǎo)向桿至少有兩根，并共用同一第一防撞塊；上述豎直導(dǎo)向桿至少有兩根，并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(diào)節(jié)螺母連接；
[0014]為防止碰撞力過大時對本發(fā)明造成損壞，上述第一防撞塊左右兩側(cè)、第二防撞塊上下兩側(cè)均固定安裝有防撞套，且防撞套套設(shè)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(cè)、右固定座左側(cè)、上固定座內(nèi)側(cè)以及限位調(diào)節(jié)螺母上側(cè)均固定安裝有防撞套，且防撞套套設(shè)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(shè)置有用以與機械臂固定連接的螺栓孔；在連接板上設(shè)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后端正方向處設(shè)有感應(yīng)開關(guān)，該感應(yīng)開關(guān)安裝在左固定座或右固定座上；在第二防撞塊的前端或后端正方向處設(shè)有感應(yīng)開關(guān)，該感應(yīng)開關(guān)安裝在上固定座上。
[0018]上述第一防撞塊和第二防撞塊開設(shè)的是矩形凹槽；所述水平導(dǎo)向桿和豎直導(dǎo)向桿上開設(shè)的是V形凹槽或者半圓形凹槽。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0020]1.本發(fā)明能夠從上下左右四個方向檢測是否碰撞，并在碰撞時能立即切斷電源，保護(hù)機器人和機床不受損壞；
[0021]2.本發(fā)明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(hù)該防撞機構(gòu)不會損壞；
[0022]3.本發(fā)明能夠有效的避免機械臂在加速運動過程中所產(chǎn)生的晃動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明主視圖；
[0025]圖3為本發(fā)明局部剖視圖；
[0026]圖4為C型簧結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]附圖明細(xì)如下:
[0028]1-左固定座；2_水平導(dǎo)向桿；3_第一彈簧；4_防撞套；5_感應(yīng)開關(guān)；6_連接板；7-第二彈簧；8_右固定座；9_第一防撞塊；10_限位調(diào)節(jié)螺母；11-第四彈簧；13_第二彈簧；14_豎直導(dǎo)向桿；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(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)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(gòu)，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(yīng)開關(guān)5組成。
[0032]水平防撞單元包括水平導(dǎo)向桿2以及相互平行的左固定座I和右固定座8，水平導(dǎo)向桿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(dǎo)向桿2的兩端可以伸出左右固定座外側(cè)面，也可不伸出，本實施例中水平導(dǎo)向桿2的兩端未伸出左右固定座8外側(cè)面。水平導(dǎo)向桿2的中部套接有第一防撞塊9 ;第一防撞塊9左右兩側(cè)的水平導(dǎo)向桿2上分別套設(shè)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，并使第一防撞塊9在碰撞解除后能夠復(fù)位。為使第一防撞塊9在碰撞解除后能更快速、準(zhǔn)確的復(fù)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，本發(fā)明并不限于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(shè)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(fā)生時，連接板6能帶動第一防撞塊9在水平導(dǎo)向桿2上移動。
[0034]為保護(hù)本發(fā)明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(chǎn)生晃動，本發(fā)明在第一防撞塊9和水平導(dǎo)向桿2的套接位置處開設(shè)有相適配的凹槽，在凹槽內(nèi)裝有C型簧17，用以在第一防撞塊9與水平導(dǎo)向桿2相對移動時產(chǎn)生阻力。為達(dá)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(shè)矩形凹槽，在水平導(dǎo)向桿2上開設(shè)V型凹槽。
[0035]本實施例在第一防撞塊9前端正方向處設(shè)置有感應(yīng)開關(guān)5,感應(yīng)開關(guān)5安裝在左固定座I上。當(dāng)?shù)谝环雷矇K9偏移感應(yīng)開關(guān)5時，可觸發(fā)感應(yīng)開關(guān)5發(fā)出信號使機器人停機。感應(yīng)開關(guān)5的安裝位置可視實際工況而定，本發(fā)明并不限于本實施例中所述方式。
[0036]豎直防撞單元設(shè)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(dǎo)向桿14 ;豎直導(dǎo)向桿14的中部套接有第二防撞塊16，下端安裝有限位調(diào)節(jié)螺母10 ;限位調(diào)節(jié)螺母10下端和豎直導(dǎo)向桿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干擾，產(chǎn)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(cè)的豎直導(dǎo)向桿14上分別套設(shè)有第三彈簧13和第四彈簧U，其對碰撞的力有一定的消弱作用，并使第二防撞塊16在碰撞接觸后能夠復(fù)位。為使第二防撞塊16在碰撞解除后能更快速、準(zhǔn)確的復(fù)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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，本發(fā)明并不限于實施例中所述的這種安裝方式。
[0038]同樣地，為保護(hù)本發(fā)明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(chǎn)生晃動，本發(fā)明在第二防撞塊16和豎直導(dǎo)向桿14的套接位置處開設(shè)有相適配的凹槽，在凹槽內(nèi)裝有C型簧17。為達(dá)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(shè)矩形凹槽，在豎直導(dǎo)向桿14上開設(shè)V型凹槽。
[0039]本實施例在第二防撞塊16前端正方向處設(shè)置有感應(yīng)開關(guān)5，感應(yīng)開關(guān)5安裝在上固定座15上。當(dāng)?shù)诙雷矇K16偏移感應(yīng)開關(guān)5時，可觸發(fā)感應(yīng)開關(guān)5發(fā)出信號使機器人停機。感應(yīng)開關(guān)5的安裝位置可視實際工況而定，本發(fā)明并不限于本實施例中所述方式。
[0040]為使第一防撞塊9在水平導(dǎo)向桿2上平穩(wěn)移動，提高防撞裝置的穩(wěn)定性，本發(fā)明的水平導(dǎo)向桿2至少有兩根，并共用同一第一防撞塊9 ；同理，本發(fā)明的豎直導(dǎo)向桿14至少有兩根，并共用同一第二防撞塊16。在本實施例中,水平導(dǎo)向桿2和豎直導(dǎo)向14桿各有兩根。
[0041]在碰撞力過大時，為達(dá)到更好的保護(hù)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(cè)、第二防撞塊16上下兩側(cè)、左固定座I右側(cè)、右固定座8左側(cè)以及限位調(diào)節(jié)螺母10上側(cè)均固定安裝有防撞套4，且防撞套4套設(shè)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(shù)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(cè)或左右固定座內(nèi)側(cè)安裝防撞套4，本發(fā)明并不限于本實施例所述方式。
[0042]本發(fā)明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(fā)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(dǎo)向桿2上右移(或左移)，由于第一防撞塊9與水平導(dǎo)向桿2間設(shè)有C型簧17,第一防撞塊9在水平導(dǎo)向桿2上移動時需克服水平導(dǎo)向桿2上的凹槽對C型簧17的阻力，使撞擊力驟然消弱；由于凹槽對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(fā)感應(yīng)開關(guān)5發(fā)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)，故在碰撞解除后，第一防撞塊9由于彈簧彈力能夠自動、快速、準(zhǔn)確地復(fù)位。
[0043]當(dāng)機械夾爪豎直上移(或下移)發(fā)生撞機時，本發(fā)明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(quán)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，其特征在于:包括水平防撞單元和豎直防撞單元以及用于在豎直和/或水平防撞單元發(fā)生碰撞后傳遞停機信號的感應(yīng)開關(guān)； 水平防撞單元包括水平導(dǎo)向桿以及相互平行的左固定座和右固定座，水平導(dǎo)向桿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(dǎo)向桿的中部套接有第一防撞塊；所述第一防撞塊左右兩側(cè)的水平導(dǎo)向桿上分別套設(shè)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(dǎo)向桿在套接位置處開設(shè)有相適配的凹槽，在凹槽內(nèi)裝有C型簧,用以在第一防撞塊與水平導(dǎo)向桿相對移動時產(chǎn)生阻力； 豎直防撞單元設(shè)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(dǎo)向桿；所述上固定座與機器人的機械臂相連接；所述豎直導(dǎo)向桿的中部套接有第二防撞塊，下端安裝有限位調(diào)節(jié)螺母；限位調(diào)節(jié)螺母下端和豎直導(dǎo)向桿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(cè)的豎直導(dǎo)向桿上分別套設(shè)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(dǎo)向桿在套接位置處開設(shè)有相適配的凹槽，在凹槽內(nèi)裝有C型簧,用以在第二防撞塊與豎直導(dǎo)向桿相對移動時產(chǎn)生阻力。
2.如權(quán)利要求1所述的機器人多向防撞裝置，其特征在于:所述水平導(dǎo)向桿至少有兩根，并共用同一第一防撞塊；所述豎直導(dǎo)向桿至少有兩根，并共用同一第二防撞塊。
3.如權(quán)利要求1或2所述的機器人多向防撞裝置，其特征在于: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(diào)節(jié)螺母連接。
4.如權(quán)利要求3所述的機器人多向防撞裝置，其特征在于:所述第一防撞塊左右兩側(cè)、第二防撞塊上下兩側(cè)均固定安裝有防撞套，且防撞套套設(shè)在第一彈簧、第二彈簧、第三彈簧、第四彈簧外。
5.如權(quán)利要求3所述的機器人多向防撞裝置，其特征在于:所述左固定座右側(cè)、右固定座左側(cè)、上固定座內(nèi)側(cè)以及限位調(diào)節(jié)螺母上側(cè)均固定安裝有防撞套，且防撞套套設(shè)在第一彈簧、第二彈簧、第三彈簧、第四彈簧外。
6.如權(quán)利要求3所述的機器人多向防撞裝置，其特征在于:在上固定座設(shè)置有用以與機械臂固定連接的螺栓孔；在連接板上設(shè)置有用以與機械夾爪固定連接的螺栓孔。
7.如權(quán)利要求1或2所述的機器人多向防撞裝置，其特征在于:在所述第一防撞塊的前端或后端正方向處設(shè)有感應(yīng)開關(guān)，該感應(yīng)開關(guān)安裝在左固定座或右固定座上；在第二防撞塊的前端或后端正方向處設(shè)有感應(yīng)開關(guān)，該感應(yīng)開關(guān)安裝在上固定座上。
8.如權(quán)利要求1或2所述的機器人多向防撞裝置，其特征在于:所述第一防撞塊和第二防撞塊開設(shè)的是矩形凹槽；所述水平導(dǎo)向桿和豎直導(dǎo)向桿上開設(shè)的是V形凹槽或者半圓形凹槽。
【文檔編號】B25J19/06GK104369198SQ201410692256
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)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