一种多关节机器人执行端保护装置的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，具体涉及一种多关节机器人执行端保护装置。

背景技术：

目前多关节机器人广泛应用于焊接、码垛。涂装、机床上下料等领域。而在多关节机器人工作中，工业设备的信号干扰、机器人程序调节时误输入、操机人员误操作、现场环境突然布置了干涉物等一些偶然的因素，给机器人生产工作带来了很大的隐患，轻则撞机，导致设备修理维护，产生时间的浪费，严重影响生产效率，增大了企业的运营成本；重则发生特大的安全事故，甚至会危机到人员生命。

对于机器人工作时的保护措施，国内的机器人企业多采用一些被动的防护措施，如在机器人的过行程处增加限位结构，电控中写入互锁程序，机器人外围添加防护围栏等。这些措施能在一定程度上达到安全生产的目标。但同样因为调整复杂困难，一定程度上降低了机器人的灵活型，甚至在更改了生产工艺或车间布局后无法再起到有效的保护效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为解决上述不足，提供一种多关节机器人执行端保护装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多关节机器人执行端保护装置，包括上法兰，上法兰下端连接有中法兰，中法兰下端连接有缸体，缸体内侧连接有定位盘，定位盘中间设置有在其三角槽上自由滑动的法兰，法兰下端连接有下法兰，缸体的侧面连接有安装块，安装块内侧设置有活塞，安装块外侧连接有接近开关。

上法兰下端与中法兰通过螺钉连接，并设置有定位销。

中法兰下端与缸体通过螺钉连接，并设置有定位销定位，中法兰和缸体内侧各设置有一个台阶，两个台阶套合，套合中间处设置有O型密封圈，中法兰侧面设置有节流阀。

缸体的内部设置有定位盘，定位盘通过螺钉连接至缸体底部，定位盘与缸体的连接处装设置有V型密封圈。

定位盘上开有三处匀布的三角槽，法兰与定位盘间有用于复位的复位销。

法兰内固定荷重弹簧的一端，荷重弹簧的另一端顶住中法兰，法兰与缸体间设置有硅胶圈。

法兰下端与下法兰通过螺钉连接，并设置有定位销。

缸体的侧面通过螺钉连接有安装块，安装块与缸体之间设置有密封圈。

活塞右侧固定圆柱压缩弹簧的一端，弹簧的另一端顶住调整垫。

本实用新型具有如下有益的效果：

本实用新型设计合理，使用方便，法兰能在定位盘上六自由度 浮动，使得机器人执行端无论在何角度或位置发生干涉或过载，都能有效的保护零件或机床，且发生干涉后，由于原本机构内腔的密封被破坏，使得安装块内的活塞发生位移，接近开关得到信号，于是机器人立即急停并报警，而且由于机器人完成不同的工作，执行端所需要的保证力矩也不尽相同，此时，只需要通过中法兰的调节流阀往装置的内腔充气，并调节压力控制阀，就能够方便的得到期望的工作保证力矩值，且装置自动复位。除此之外，无论是过载还是干涉，都能及时的检测并阻止破坏的进一步发生。

附图说明

图1为本实用新型的1/4剖视立体图；

图2为图1实施例中的主视图；

图3为图2的俯视图；

图4为图1实施例中的半剖视图；

图5为图1实施例中的零件“定位盘”的立体图；

图6为图1实施例中的零件“法兰”的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如图1至图6所示，本实用新型多关节机器人执行端保护装置(也可以称之为机器人柔性保护装置)，包括上法兰11，上法兰11上端与机器人用螺钉联接，并有定位销定位；下端与中法兰12 用螺钉联接，并有定位销定位；所述的中法兰12下端与缸体13用螺钉联接，并有定位销定位；中法兰11及缸体13各有一个台阶，两者套和，套和中间处装有V型密封圈31；中法兰11侧边装有节流阀21；缸体13的内部有定位盘14，定位盘14用螺钉联接至缸体13底部；所述法兰16下端与下法兰15用螺钉联接，并有定位销定位。下法兰15与机器人所使用的夹具联接。

定位盘14上开有三处匀布的三角槽41，法兰16的楔型面51过载后可在三角槽41内六个自由度滑动，法兰16与定位盘14间有用于复位的复位销34；法兰16内装有荷重弹簧33，荷重弹簧33的另一端顶住中法兰12，使得法兰16在未过载的状态下能压住V型密封圈31，与缸体13形成密闭的内腔；且在复位销34的导向作用下自动复位；法兰16与缸体13间装有硅胶圈32，防止粉尘进入密闭内腔。

缸体13的侧面有安装块17，用螺钉联接；安装块17与缸体13之间装有C型密封圈36，保证缸体13的密闭性；安装块17内部有活塞35，活塞35右侧装有圆柱压缩弹簧39，圆柱压缩弹簧39的另一端顶住调整垫38，调整垫38的右侧装有粉末圈37；安装块17外侧联接有接近开关22。

工作原理：正常工作时外界气源通过中法兰11侧边装上的节流阀21给缸体13内的密闭内腔施加一定的气压；使得法兰16在某一额定的工作负载下能带动机器人执行端机构正常运作；当机器人执行端机构发生干涉或过载时，负载力矩超出多关节机器人执 行端保护装置额定的工作力矩时，法兰16的楔型面51在定位盘14的三角槽41内自由滑动，原本腔体密封被破坏，腔体内的气压骤降，使得安装块17内的活塞35发生位移；

原先活塞35在密闭腔体的气压下被固定在了安装块17的右侧；腔体内的气压骤降后，在压缩圆柱弹簧39的压力下活塞35移动到安装块17左侧；此时接近开关得到信号，机器人立即报警并停止运行。

在其他实施例中，可通过调节气源的气压来调整多关节机器人执行端保护装置的工作力矩。

综上所述，本实用新型利用气压调整的便易性将法兰，定位盘、缸体等零件有机的结合在一起，使得机器人的执行端在工作中始终处于浮动状态下，机器人的执行端过载或者干涉时装置既能产生位移，维护人机安全，亦能立刻发出警示并停机，最大限度的保证工业生产的安全可靠高效，降低企业的运营成本。

本实用新型外表美观、结构紧凑、安全可靠、体小量轻，节省空间。柔性的调整方式具有极强的适应性，能应对各种机器人工作中突发事件的挑战。整个装置贯穿了标准化结构化的设计思路，安装简单，模块清晰，成本低廉，使用方便，最优化了各部件的配置，这样有利于库存管理，有利于售后维护。