关节机器人的空中行走机构的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，涉及关节机器人的空中行走机构。

背景技术：

制造业正处于飞速发展的阶段，生产自动化的程度越来越高，关节机器人在自动化生产中的使用已经非常广泛，如结构件的焊接、工件上下料、设备的装配或是电子元器件的焊接等工作都是依靠关节机器人来完成。对于关节机器人的使用，普遍是一个关节机器人配合一台固定的机床，关节机器人的位置也是固定不变的。这样极大的浪费了关节机器人本身的生产作用，同时也增加了企业的生产成本。

为此，中国专利公开了专利申请号为201810253826.7的行星七轴机器人，它包括若干固联在地面上的立柱以及设置在立柱上的组合支架，组合支架的上端面设有沿组合支架长度方向布置的滑轨和齿条，滑轨上滑动设有滑板，滑板上设有传动系统和机器人，传统系统的输出轴键连接有齿轮且齿轮和齿条啮合驱动滑板在滑轨上往复移动。机器人的位置可以经由伺服电机调节，通过滑板在滑轨上移动实现了机器人的直线移动，扩大了机器人的工作范围。

滑板设置于组合支架的上端面，机器人固定在滑板上，机器人的重量正面施加在滑板上并由组合支架进行消化，这样的结构使得使用起来非常稳定，但是也导致了较为明显的缺陷出现：机器人是高于机床的，在移动到位后机器人的端部需要伸入到机床内部或是机床侧部来配合完成动作，而机器人位于组合支架的上端面意味着机器人在动作不可避免的需要绕开组合支架，这样一来对机器人的动作局限性就比较大，很多动作都无法精确地完成。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种关节机器人的空中行走机构，解决了对关节机器人动作局限性大的问题。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

关节机器人的空中行走机构，关节机器人包括底座，本空中行走机构包括沿水平方向布置的空中行走横梁，所述的空中行走横梁上滑动连接有托板，底座通过紧固件固定于托板的正面上，其特征在于，所述的托板设于空中行走横梁的侧面，底座包括呈方形的座板以及固连于座板上的座体，托板的正面还固定有四个卡位块，四个卡位块与座板的四个角相对应，各卡位块上均设有卡口，座板的四个角分别卡入对应卡位块上的卡口内。

关节机器人固定在托板上，通过托板在空中行走横梁上滑动，使得关节机器人能在一个工位完成一次动作后移动至下一个工位继续工作，扩大了关节机器人的工作范围。而且，托板设于空中行走横梁的侧面，关节机器人固定在托板的正面，相当于关节机器人也是设于空中行走横梁的侧面，这样一来空中行走横梁对关节机器人的动作局限性就变得很小，使得关节机器人在移动到位后能配合完成更多的动作。

正常来说，关节机器人具有一定的重量，当将托板设置于空中行走衡量的侧面后，托板与空中行走横梁之间的连接仍然是牢固的，而关节机器人由于下方无支撑而导致关节机器人的重力由固定底座与托板用的紧固件来负荷，长时间使用后就容易出现紧固件松动的情况。因此，本关节机器人的空中行走机构又通过在托板的正面固定四个卡位块，卡位块上设置卡口，使得座板的四个角卡入到对应卡位块的卡口内，在紧固件固定的基础上再结合卡位块的作用，使得关节机器人与托板之间能形成非常牢固的连接，从而很好地保证了使用的稳定性。

在上述的关节机器人的空中行走机构中，所述的托板上沿高于空中行走横梁的上表面，高于空中行走横梁的托板背面固定有托架，托架上固定有用于控制托板滑动以及关节机器人工作的电控箱。

将电控箱固定于托架上，能平衡整个托板处的重力，进一步提高了使用时的稳定性。

在上述的关节机器人的空中行走机构中，所述的空中行走横梁的侧面平行布置有两导轨，托板的背面固定有四个滑块，其中两个滑块滑动连接于其中一根导轨上，另两个滑块滑动连接于另一根导轨上，空中行走横梁的该侧面还固定有齿条，托板的正面固定有驱动电机，驱动电机的转轴穿过托板并固定有与齿条相啮合的驱动齿轮。

在托板的背面固定四个滑块，两个滑块滑动连接于其中一根导轨上，另两个滑块滑动连接于另一根导轨上，使得托板能牢固地连接在空中行走横梁上，再结合上卡位块对底板的限制，使得整个空中行走机构的结构都更加牢固，从而确保使用时更加稳定。当驱动电机的转轴转动时，通过驱动齿轮与齿条的配合就会驱动托板沿空中行走横梁进行滑动，这样关节机器人就能够在空中行走，从而实现关节机器人在各机床之间的运动。

在上述的关节机器人的空中行走机构中，所述的空中行走横梁包括至少两根并列设置且相互固定的梁体以及固连于梁体侧面的条形钢板，条形钢板面积与梁体的侧面面积相同，梁体为方管且梁体的两端口均固连有连接板，相邻两梁体相连接的一端上表面贯穿设置有让位口，相邻两梁体之间通过穿过两连接板的紧固件相固定。

空中行走横梁采用梁体拼接固定的方式形成，使得工作人员能根据自动化生产线的长度来增加或是减少梁体的数量，以调整空中行走横梁的长度。让位口的设置，方便了工作人员从让位口处对紧固件进行操作以便于固定梁体或是拆卸梁体。

在上述的关节机器人的空中行走机构中，所述的空中行走横梁还包括通过紧固件固定于相邻两梁体上表面的挡板，挡板将两梁体上的让位口遮挡。

一般来说，拼接方式相比于整体式结构来说会存在强度不足的缺陷。因此，本空中行走机构不仅通过在梁体侧面焊接条形钢板以增加单个梁体的机械强度，同时还在相邻两根梁体的上表面通过紧固件固定挡板，挡板能够增加两根梁体之间的连接强度，从而确保使用时更加稳定。

在上述的关节机器人的空中行走机构中，本空中行走机构还包括至少三个沿竖直方向设置的支撑立柱，支撑立柱的上端具有支撑座，其中两根支撑立柱的支撑座上表面分别与空中行走横梁的两端下表面相固连，剩余支撑立柱的支撑座上表面同时与相邻两根梁体的下表面相固连。

空中行走横梁连接在支撑立柱上，使得关节机器人能位于机床的上方。除了利用支撑立柱支撑空中行走横梁的两端外，剩余支撑立柱的支撑座上表面同时与相邻两根梁体的下表面相固连，进一步增加了相邻两根梁体之间的连接强度，提高了使用时的稳定性。

与现有技术相比，本关节机器人的空中行走机构具有以下优点：

1、将托板设于空中行走横梁的侧面，关节机器人固定在托板的正面，相当于关节机器人也是设于空中行走横梁的侧面，空中行走横梁对关节机器人的动作局限性就变得很小，使得关节机器人在移动到到位后能配合完成更多的动作；

2、通过在托板的正面固定四个卡位块，卡位块上设置卡口，使得座板的四个角卡入到对应卡位块的卡口内，在紧固件固定的基础上再结合卡位块的作用，使得关节机器人与托板之间能形成非常牢固的连接，从而很好地保证了使用的稳定性；

3、空中行走横梁采用梁体拼接固定的方式形成，使得工作人员能根据自动化生产线的长度来增加或是减少梁体的数量，以调整空中行走横梁的长度。

附图说明

图1是本关节机器人的空中行走机构的示意图。

图2是本关节机器人的空中行走机构中关节机器人与托板正面处的示意图。

图3是本关节机器人的空中行走机构中关节机器人与托板背面处的示意图。

图4是本关节机器人的空中行走机构中卡位块的示意图。

图5是本关节机器人的空中行走机构中空中行走横梁的分解示意图。

图中，1、关节机器人；1a、底座；1a1、座体；1a2、座板；2、空中行走横梁；3、托板；4、卡位块；4a、卡口；5、托架；6、电控箱；7、导轨；8、滑块；9、齿条；10、驱动电机；11、驱动齿轮；12、梁体；12a、让位口；13、条形钢板；14、连接板；15、挡板；16、支撑立柱；16a、支撑座；17、罩壳。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、图2、图3和图4所示，关节机器人的空中行走机构，关节机器人1包括底座1a，关节机器人1具体为六轴关节机器人，本空中行走机构包括沿水平方向布置的空中行走横梁2，空中行走横梁2上滑动连接有托板3，底座1a通过紧固件固定于托板3的正面上。具体来说，托板3设于空中行走横梁2的侧面，底座1a包括呈方形的底板以及固连于底板上的座体1a1，托板3的正面还通过紧固件固定有四个卡位块4，四个卡位块4与座板1a2的四个角相对应，各卡位块4上均设有卡口4a，座板1a2的四个角分别卡入对应卡位块4上的卡口4a内。托板3上沿高于空中行走横梁2的上表面，高于空中行走横梁2的托板3背面固定有托架5，托架5上固定有用于控制托板3滑动以及关节机器人1工作的电控箱6。托板3正面还连接有罩壳17。

具体来说，如图1、图2和图3所示，空中行走横梁2的侧面平行布置有两导轨7，托板3的背面固定有四个滑块8，其中两个滑块8滑动连接于其中一根导轨7上，另两个滑块8滑动连接于另一根导轨7上，导轨7与滑块8上设有相互配合的燕尾槽(图中未示出)。空中行走横梁2的该侧面还固定有齿条9，托板3的正面固定有驱动电机10，驱动电机10的转轴穿过托板3并固定有与齿条9相啮合的驱动齿轮11。当驱动电机10的转轴转动时，通过驱动齿轮11与齿条9的配合就会驱动托板3沿空中行走横梁2进行滑动，这样关节机器人1就能够在空中行走，从而实现关节机器人1在各机床之间的运动。

进一步地，如图1和图5所示，空中行走横梁2包括至少两根并列设置且相互固定的梁体12以及固连于梁体12侧面的条形钢板13，条形钢板13的面积与梁体12的侧面面积相同，导轨7及齿条9均固定于条形钢板13上。梁体12为方管且梁体12的两端口均固连有连接板14，相邻两梁体12相连接的一端上表面贯穿设置有让位口12a，相邻两梁体12之间通过穿过两连接板14的紧固件相固定。空中行走横梁2还包括通过紧固件固定于相邻两梁体12上表面的挡板15，挡板15将两梁体12上的让位口12a遮挡。本空中行走机构还包括至少三个沿竖直方向设置的支撑立柱16，支撑立柱16的上端具有支撑座16a，其中两根支撑立柱16的支撑座16a上表面分别与空中行走横梁2的两端下表面相固连，剩余支撑立柱16的支撑座16a上表面同时与相邻两根梁体12的下表面相固连。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。