辅助机器人制造的水平支承旋转装置的制作方法

本实用新型涉及一种辅助机器人制造的水平支承旋转装置。

背景技术：

随着科技的进步和人力成本的增加，在现代制造工厂中，机器人替代人工的趋势愈发明显。机器人不仅在加工精度方面远胜于人工，在搬运大件物品的能力方面也是人工所无法比拟的。例如，在制造体型较大的工业产品(例如大尺寸的液晶面板)时，相应地，需要体型较大的机器人来完成可靠搬运等工作。因此，这就对机器人的制造提出了更高的要求。

具体而言，大型机器人的三维尺寸可能会分别达到数米以上，某个维度的尺寸甚至可能达到十多米。例如，在用于搬运大尺寸液晶面板的大型机器人的情况下，其所具有的铸造而成的长条状部件(例如，在高度方向上延伸的用于在高度方向上搬运物品的上升轴(Z轴))可能达到十米左右，且极其笨重。

在现有技术中，一般采用梁式起重机将上述长条状部件(上升轴)竖直吊起并固定在加工基座或机器人的基座上，然后再将各种机电零件安装在该长条状部件外周的多个安装面上。在这种情况下，一方面，需要操作人员在高空作业，因此作业难度和风险较大；另一方面，在对每个安装面进行安装作业时，有时需要多个操作人员配合将长条状部件绕沿其长度方向延伸的轴线旋转一定角度(例如90°)，非常耗费工时，并且在旋转时，容易碰到该大型机器人的诸如棘爪、基座之类的其他部件而导致相关部件发生变形、破损，从而使机器人的功能恶化或丧失。

因此，需要一种新的装置来改进上述机器人的制造。

技术实现要素：

本实用新型是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种辅助机器人制造的水平支承旋转装置，能够降低机器人制造的作业难度和部件损伤的风险，并且提高机器人制造的生产率和安全性。

为了解决上述技术问题，本实用新型的辅助机器人制造的水平支承旋转装置用于支承所述机器人所包括的长条状部件，包括：支承部，所述支承部将所述长条状部件支承为水平延伸状态，且使所述长条状部件能绕沿所述长条状部件的长度方向延伸的中心线旋转；以及旋转机构，所述旋转机构与所述支承部连接，从而经由所述支承部带动所述长条状部件旋转。

根据上述结构，辅助机器人制造的水平支承旋转装置所包括的支承部和旋转机构配合而使得机器人的长条状部件能在水平延伸状态下绕其长度方向的中心线旋转。由此，与通过起重机将长条状部件竖直吊起并通过多个操作人员配合旋转以对长条状部件的安装面进行安装作业的情况相比，能够降低机器人制造的作业难度和部件损伤的风险，并且提高机器人制造的生产率和安全性。

优选的是，所述支承部包括：固定构件，所述固定构件固定于所述长条状部件的两端；支承轴，所述支承轴与所述旋转机构连接，并且从所述固定构件朝远离所述长条状部件的长度方向中心的方向延伸；以及支撑构件，所述支撑构件将所述支承轴支撑为旋转自如，从而使所述长条状部件能绕所述中心线旋转自如。

根据上述结构，支承部的固定构件、支承轴和支撑构件这三个构件配合将长条状部件支承为沿水平方向旋转自如，从而使长条状部件能绕中心线旋转自如。由此，能够更可靠地支承长条状部件。

优选的是，所述辅助机器人制造的水平支承旋转装置还包括锁定机构，所述锁定机构能在第一状态与第二状态之间切换，在所述第一状态下，所述锁定机构允许所述固定构件相对于所述支撑构件旋转，在所述第二状态下，所述锁定机构阻止所述固定构件相对于所述支撑构件旋转。

根据上述结构，锁定机构能在允许固定构件相对于支撑构件旋转的第一状态与阻止固定构件相对于支撑构件旋转的第二状态之间切换。由此，在第一状态下，锁定机构允许长条状部件的安装面旋转到预定位置，在第二状态下，锁定机构允许长条状部件的安装面固定于预定位置，从而通过简单的锁定机构就能实现对长条状部件的各安装面的安装作业。

优选的是，所述长条状部件包括第一端和第二端，所述固定构件包括固定于所述第一端的第一固定构件和固定于所述第二端的第二固定构件，所述锁定机构包括：固定构件侧锁定孔，所述固定构件侧锁定孔设置于所述第一固定构件和/或所述第二固定构件；支撑构件侧锁定孔，所述支撑构件侧锁定孔以与所述固定构件侧锁定孔对应的方式设置于所述支撑构件；以及锁定销，所述锁定销用于插入所述固定构件侧锁定孔和所述支撑构件侧锁定孔。

根据上述结构，锁定机构具体实施为锁定销插入彼此对应的固定构件侧锁定孔和支撑构件侧锁定孔的结构。由此，通过简单的结构就能实现锁定功能，有助于降低辅助机器人制造的水平支承旋转装置的制造成本。

优选的是，所述旋转机构具有输出轴，所述输出轴与所述支承轴连接，所述旋转机构具有自锁功能，能使所述长条状部件稳定保持于任意旋转角度且不会因重力原因自转。

根据上述结构，旋转机构具有能使长条状部件稳定保持于任意旋转角度且不会因重力原因自转的自锁功能。由此，能避免长条状部件因意外旋转而导致操作人员受伤；此外，在长条状部件的安装面旋转接近或超过预定位置时，操作旋转机构的操作人员能够在观察之后通过微调使安装面旋转就位，提高长条状部件安装面的定位作业效率；此外，在长条状部件的安装面已旋转至预定位置时，操作旋转机构的操作人员能够离开旋转机构而对锁定机构进行操作，因此，仅需单个操作人员即可实现安装面的旋转和锁定，有助于减少长条状部件安装面的定位作业工时。

优选的是，所述旋转机构包括减速机，所述减速机对朝所述支承部输出的旋转进行减速。

根据上述结构，旋转机构包括对朝支承部输出的旋转进行减速的减速机。由此，能够减小使长条状部件旋转的作用力。

优选的是，所述减速机包括蜗轮蜗杆机构。

根据上述结构，减速机包括蜗轮蜗杆机构。由此，通过转动蜗杆来带动蜗轮旋转，能以简单的结构实现旋转机构的输出轴的减速旋转功能，有助于降低辅助机器人制造的水平支承旋转装置的制造成本。

优选的是，所述蜗轮蜗杆机构通过手动或机械驱动旋转。

根据上述结构，在蜗轮蜗杆机构通过手动驱动旋转的情况下，有助于降低辅助机器人制造的水平支承旋转装置的制造成本；在蜗轮蜗杆机构通过机械(例如电机或气缸等)驱动旋转的情况下，有助于提高辅助机器人制造的水平支承旋转装置的作业效率。

优选的是，所述辅助机器人制造的水平支承旋转装置还包括手柄，所述手柄用于手动摇动所述蜗轮蜗杆机构。

根据上述结构，辅助机器人制造的水平支承旋转装置还包括手柄。由此，有助于手动操作旋转机构。

优选的是，所述长条状部件是所述机器人的上升轴，所述上升轴具有沿所述上升轴的长度方向延伸的安装面，所述固定构件侧锁定孔和所述支撑构件侧锁定孔设置成：在所述固定构件侧锁定孔与所述支撑构件侧锁定孔对齐的情况下，所述安装面呈水平状态。

根据上述结构，固定构件侧锁定孔和支撑构件侧锁定孔设置成：在固定构件侧锁定孔与支撑构件侧锁定孔对齐的情况下，机器人的上升轴的安装面呈水平状态。由此，与将机器人的上升轴的安装面锁定在其他位置的情况相比，有助于降低机器人的上升轴的安装面的安装作业难度。

(实用新型效果)

根据本实用新型的辅助机器人制造的水平支承旋转装置，该辅助机器人制造的水平支承旋转装置所包括的支承部和旋转机构使得机器人的长条状部件能在水平延伸状态下沿其长度方向的中心线旋转。因此，与通过起重机将长条状部件竖直吊起并通过多个操作人员配合旋转以对长条状部件的安装面进行安装作业的情况相比，能够降低机器人制造的作业难度，并且提高机器人制造的生产率和安全性。

本文所描述的辅助机器人制造的水平支承旋转装置的额外特征和优点将在下文的详细描述中陈述，并且通过下文对于本领域技术人员显然或者从通过实践本文所描述的实施方式而被本领域技术人员认识到，这些描述包括下文的详细描述、权利要求书、以及附图。

应了解前文的一般描述和下文的详细描述说明了各种实施方式并且意图提供理解要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。包括附图以提供对各种实施方式的进一步理解并且附图合并于本说明书中并且构成本说明书的部分。附图示出了本文所描述的各种实施方式，并且与描述一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。

附图说明

参考以上目的，本实用新型的技术特征在权利要求书中清楚地描述，并且其优点从以下参照附图的详细描述中显而易见，附图以示例方式示出了本实用新型的优选实施方式，而不限制本实用新型构思的范围。

图1是示意地示出本实用新型实施方式的辅助机器人制造的水平支承旋转装置在安装有机器人所包括的长条状部件的状态下的主视图。

图2是示意地示出本实用新型实施方式的辅助机器人制造的水平支承旋转装置的支承部的侧视图。

图3是示意地示出本实用新型实施方式的辅助机器人制造的水平支承旋转装置的旋转机构的内部结构的侧视图。

图4是示意地示出本实用新型实施方式的辅助机器人制造的水平支承旋转装置的旋转机构的输出轴与支承部的支承轴的连接关系的剖视图。

(符号说明)

1 支承部

1a 第一支承部

1a1 第一固定构件

1a2 第一支承轴

1a3 第一支撑构件

1b 第二支承部

1b1 第二固定构件

1b2 第二支承轴

1b3 第二支撑构件

2 旋转机构

21 蜗轮蜗杆机构

22 手柄

23 输出轴

3 锁定机构

31 固定构件侧锁定孔

32 支撑构件侧锁定孔

33 锁定销

B 轴套

L 中心线

R 长条状部件

R1 第一端

R2 第二端

Ra 安装面

100 辅助机器人制造的水平支承旋转装置

具体实施方式

现在将详细地参考本实用新型的各个实施方式，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本实用新型将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本实用新型限制为那些示例性实施方式。相反，本实用新型旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其它实施方式。为了便于在所附权利要求书中解释和精确定义，术语“上”、“下”、“内”和“外”用于参考在图中所示的示例性实施方式的特征的位置来对这些特征进行描述。

以下参照图1至图3，对本实用新型的辅助机器人制造的水平支承旋转装置100的结构进行说明。其中，图1是示意地示出本实用新型实施方式的辅助机器人制造的水平支承旋转装置在安装有机器人所包括的长条状部件的状态下的主视图，图2是示意地示出本实用新型实施方式的辅助机器人制造的水平支承旋转装置的支承部的侧视图，图3是示意地示出本实用新型实施方式的辅助机器人制造的水平支承旋转装置的旋转机构的内部结构的侧视图，图4是示意地示出本实用新型实施方式的辅助机器人制造的水平支承旋转装置的旋转机构的输出轴与支承部的支承轴的连接关系的剖视图。

首先，参照图1，对本实施方式的辅助机器人制造的水平支承旋转装置100的具体结构进行说明。

如图1所示，在本实施方式中，辅助机器人制造的水平支承旋转装置100用于支承机器人所包括的长条状部件R，包括：支承部1，支承部1将长条状部件R支承为水平延伸状态，且使长条状部件R能绕沿该长条状部件R的长度方向延伸的中心线L旋转；以及旋转机构2，旋转机构2与支承部1连接，从而经由支承部1带动长条状部件R旋转。

此处需要说明的是，在本实施方式中，长条状部件R是机器人的上升轴(有时也被称为Z轴)，上升轴(长条状部件R)具有沿该上升轴(长条状部件R)的长度方向延伸的安装面Ra(参照图2，具体为四个安装面Ra)，该安装面Ra用于安装机器人的各种机电零件。当然，本实用新型的辅助机器人制造的水平支承旋转装置100的用途并不限于辅助机器人上升轴的制造，而可以广泛适用于诸如机器人的长条状横轴等各种类型的长条状部件的制造。

根据本实施方式的辅助机器人制造的水平支承旋转装置100，其包括的支承部1和旋转机构2配合而使得机器人的长条状部件R能在水平延伸状态下绕其长度方向的中心线L旋转。由此，与通过起重机将长条状部件R竖直吊起并通过多个操作人员配合旋转以对长条状部件的安装面Ra进行安装作业的情况相比，能够降低机器人制造的作业难度和部件损伤的风险，并且提高机器人制造的生产率和安全性。

如图1所示，在本实施方式中，支承部1包括：固定构件1a1、1b1，该固定构件1a1、1b1固定于长条状部件R的两端；支承轴1a2、1b2，该支承轴1b2与旋转机构1连接，并且从固定构件1a1、1b1朝远离长条状部件R的长度方向中心的方向延伸；以及支撑构件1a3、1b3，该支撑构件1a3、1b3将支承轴1a2、1b2支撑为旋转自如，从而使长条状部件R能绕其中心线L旋转自如。

根据上述结构，支承部1的固定构件1a1、1b1、支承轴1a2、1b2和支撑构件1a3、1b3这三个构件配合将长条状部件R支承为沿水平方向旋转自如。由此，能够更可靠地支承长条状部件R。

具体而言，在本实施方式中，长条状部件R包括第一端R1和第二端R2，相应地，支承部1包括位于第一端R1处的第一支承部1a和位于第二端R2处的第二支承部1b。

其中，第一支承部1a包括：第一固定构件1a1，该第一固定构件1a1固定于长条状部件R的第一端R1(即，也可理解为固定构件包括固定于第一端R1的第一固定构件1a1)；第一支承轴1a2，该第一支承轴1a2的一端固定于第一固定构件1a1，并且从第一固定构件1a1朝远离长条状部件R的长度方向中心并远离旋转机构2的方向延伸而使另一端形成为自由端；以及第一支撑构件1a3，该第一支撑构件1a3(经由轴承)将第一支承轴1a2支撑为旋转自如。

第二支承部1b包括：第二固定构件1b1，该第二固定构件1b1固定于长条状部件R的第二端R1(即，也可理解为固定构件包括固定于第二端R1的第二固定构件1b1)；第二支承轴1b2，该第二支承轴1b2的一端固定于第二固定构件1b1，并且从第二固定构件1b1朝远离长条状部件R的长度方向中心并靠近旋转机构2的方向延伸而使另一端与旋转机构2的输出轴23连接；以及第二支撑构件1b3，该第二支撑构件1b3(经由轴承)将第二支承轴1b2支撑为旋转自如。

以上虽然对本实施方式中支承部1包括第一支承部1a和第二支承部1b这两个部分的情况进行了说明。但本实用新型的支承部的数量并不局限于此。作为本实施方式的变形例，例如，为了防止长条状部件R因自重而导致弯曲变形，也可以在长条状部件R的两端之间设置多个临时支承部或可伸缩支承部等。

此外，如图1所示，在本实施方式中，辅助机器人制造的水平支承旋转装置100还包括锁定机构3，该锁定机构3能在第一状态与第二状态之间切换，在第一状态下，锁定机构3允许固定构件1a1、1b1相对于支撑构件1a3、1b3旋转，在第二状态下，锁定机构3阻止固定构件1a1、1b1相对于支撑构件1a3、1b3旋转。

根据上述结构，锁定机构3能在允许固定构件1a1、1b1相对于支撑构件1a3、1b3旋转的第一状态与阻止固定构件1a1、1b1相对于支撑构件1a3、1b3旋转的第二状态之间切换。由此，在第一状态下，锁定机构3允许长条状部件R的安装面Ra旋转到预定位置，在第二状态下，锁定机构允许长条状部件R的安装面Ra固定于预定位置，从而通过简单的锁定机构3就能实现对长条状部件R的各安装面Ra的安装作业。

具体而言，如图1和图2所示，锁定机构3包括：固定构件侧锁定孔31，该固定构件侧锁定孔31设置于第一固定构件1a1；支撑构件侧锁定孔32，该支撑构件侧锁定孔32以与固定构件侧锁定孔31对应的方式设置于支撑构件(第一支撑构件1a3)；以及锁定销33，该锁定销33用于插入固定构件侧锁定孔31和支撑构件侧锁定孔32。

根据上述结构，锁定机构3具体实施为锁定销33插入彼此对应的固定构件侧锁定孔31和支撑构件侧锁定孔32的结构。由此，通过简单的结构就能实现锁定功能，有助于降低辅助机器人制造的水平支承旋转装置100的制造成本。

以上虽然对本实施方式中固定构件侧锁定孔31设置于第一固定构件1a1而支撑构件侧锁定孔32相应地设置于第一支撑构件1a3的情况进行了说明，但本实用新型并不局限于此。作为本实施方式的变形例，例如，既可以将固定构件侧锁定孔31设置于第二固定构件1b1而支撑构件侧锁定孔32相应地设置于第二支撑构件1b3，也可以将固定构件侧锁定孔31设置于第一固定构件1a1和第二固定构件1b1而支撑构件侧锁定孔32相应地设置于第一支撑构件1a3和第二支撑构件1b3。

此外，如图2所示，在本实施方式中，与长条状部件R的四个安装面Ra对应地，在第一固定构件1a1处设置有四个固定构件侧锁定孔31，在第一支撑构件1a3处设置有一个支撑构件侧锁定孔32。另外，固定构件侧锁定孔31和支撑构件侧锁定孔32设置成：在固定构件侧锁定孔31和支撑构件侧锁定孔32对齐的情况下，安装面Ra呈水平状态。

具体而言，在本实施方式中，固定构件侧锁定孔31和支撑构件侧锁定孔32设置成：在四个固定构件侧锁定孔31中的一个固定构件侧锁定孔31与支撑构件侧锁定孔32对齐的情况下，四个安装面Ra中相应的一个安装面Ra在图1中的上方处呈水平状态。由此，与将机器人的上升轴(长条状部件R)的安装面Ra锁定在其他位置的情况相比，有助于降低机器人的上升轴(长条状部件R)的安装面Ra的安装作业难度。

以上虽然对本实施方式中固定构件处设置有四个固定构件侧锁定孔31的情况进行了说明，但本实用新型并不局限于此。作为本实施方式的变形例，例如，也可以根据长条状部件R所需要进行安装作业的安装面Ra的数量而设置三个以下或五个以上的固定构件侧锁定孔。

另外，以上虽然对本实施方式的锁定机构3具体实施为锁定销33插入彼此对应的固定构件侧锁定孔31和支撑构件侧锁定孔32的结构的情况进行了说明，但本实用新型并不局限于此。作为本实施方式的变形例，例如，也可以通过在长条状部件R的下方设置止动构件或在长条状部件R的其他位置处设置夹持构件等来实现锁定功能。

以下，主要参照图1和图3，对本实施方式的辅助机器人制造的水平支承旋转装置100的旋转机构2的具体结构进行说明。

旋转机构2具有自锁功能，能使长条状部件R稳定保持于任意旋转角度且不会因重力原因自转。具体而言，旋转机构2包括减速机，该减速机对朝支承部1输出的旋转进行减速。由此，能够减小使长条状部件R旋转的作用力。

更具体而言，如图1和图3所示，在本实施方式中，减速机包括蜗轮蜗杆机构21，辅助机器人制造的水平支承旋转装置100包括手柄22，该手柄22用于手动摇动该蜗轮蜗杆机构21。

根据上述结构，旋转机构2具有能使长条状部件R稳定保持于任意旋转角度且不会因重力原因自转的自锁功能。

由此，能避免长条状部件R因意外旋转而导致操作人员受伤；此外，在长条状部件R的安装面Ra旋转接近或超过预定位置时，操作旋转机构2的操作人员能够在观察之后通过微调使安装面Ra旋转就位，有助于提高长条状部件R的安装面Ra的定位作业效率；此外，在长条状部件R的安装面Ra已旋转至预定位置时，操作旋转机构2的操作人员能够离开旋转机构2而对锁定机构3进行操作，因此，仅需单个操作人员即可实现安装面Ra的旋转和锁定，有助于减少长条状部件R的安装面Ra的定位作业工时。

此外，根据上述结构，旋转机构2能以通过转动蜗杆来带动蜗轮旋转的蜗轮蜗杆机构21这一简单结构实现旋转机构2的后述输出轴23的减速旋转功能，有助于降低辅助机器人制造的水平支承旋转装置100的制造成本。

此外，通过设置手动摇动蜗轮蜗杆机构21的手柄22，有助于降低辅助机器人制造的水平支承旋转装置100的制造成本。

以上虽然对本实施方式中蜗轮蜗杆机构21通过手动驱动的情况进行了说明，但本实用新型并不局限于此。作为本实施方式的变形例，例如，蜗轮蜗杆机构也可以通过诸如电动或气缸之类的机械手段进行驱动，在该情况下，有助于提高机器人制造的作业效率。

此外，如图1和图4所示，旋转机构2还具有输出轴23，该输出轴23与支承轴连接。具体而言，如图4所示，在本实施方式中，旋转机构2的输出轴23在连接部位处形成有切口，从而经由轴套B与支承部1的第二支承部1b中相应地形成有切口的第二支承轴1b2连接。

本实用新型在其范围内，能将各实施方式自由组合，或是将各实施方式适当变形、省略。