工业机器人末端保护装置的制作方法

本实用新型涉及机械保护装置，具体的为一种工业机器人末端保护装置。

背景技术：

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

目前的工业机器人技术中往往忽略机器人工具末端保护措施，即一般将末端工具直接刚性固定于机器人安装法兰盘上，还有部分厂家采用非标定制的方式实现机器人工具末端保护，根据不同的工具采用不同的保护装置。

现有的直接刚性固定的方式，在工业机器人实际应用调机时，如碰到产品及机床，会对产品及机床的外表产生破坏，同时也会损伤到工业机器人的末端工具；而非标定制的方式又不易达到标准化，使保护装置的零件数量成倍增加，不利于产品的快速交货和售后服务管理。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种工业机器人末端保护装置，不仅能够保护机器人工具，而且适用性好，可实现标准化。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种工业机器人末端保护装置，包括内腔本体和密闭盖装在所述内腔本体上的内腔后盖，所述内腔本体内套装设有导向套，所述导向套上环形均布设有面向所述内腔后盖所在侧开口的定位缺口，所述内腔本体与所述内腔后盖相对的一侧设有安装通孔，所述安装通孔内套装设有复位活塞，所述复位活塞位于所述内腔本体内的一端设有径向向外延伸的密闭盘，所述密闭盘上与所述定位缺口一一对应设有与所述定位缺口配合的定位凸块，且所述密闭盘、导向套和内腔本体之间设有VD型橡胶密封圈、并在所述内腔本体、内腔后盖、导向套和复位活塞之间形成一个密闭的密封腔体，所述内腔后盖与所述复位活塞之间设有用于将所述密闭盘压紧贴合在所述VD型橡胶密封圈上的复位弹簧，所述密封腔体的侧壁上设有用于连接高压气源的进气接头和用于采集所述密封腔体压力变化信号的信号采集机构；所述内腔后盖上与其固定连接设有机器人侧连接法兰盘，所述复位活塞位于所述内腔本体外的一端设有工具安装法兰盘。

进一步，所述进气接头设置在所述内腔后盖上并与所述密封腔体相连通。

进一步，所述VD型橡胶密封圈的密封唇片与所述密闭盘接触配合。

进一步，所述内腔本体与所述内腔后盖之间设有至少一道密封圈Ⅰ。

进一步，所述复位活塞上设有连接通孔，所述工具安装法兰盘与所述复位活塞之间通过穿过所述连接通孔的螺钉相连，且所述螺钉与所述连接通孔之间设有至少一道密封圈Ⅱ。

进一步，所述复位活塞与所述安装通孔之间设有挡尘圆环橡胶板。

进一步，所述定位缺口呈V型，所述定位凸块呈与所述定位缺口配合的V型块。

进一步，所述信号采集机构包括设置在所述内腔本体外周壁上的触发槽，所述触发槽内套装设有与其滑动配合的触发活塞，所述触发槽外固定安装设有传感器座，所述传感器座与所述触发活塞之间设有触发复位弹簧，且所述触发槽的槽底与所述密封腔体相连通，所述传感器座上设有接近传感器。

进一步，所述传感器座、触发活塞和触发槽之间设有U型密封圈。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的工业机器人末端保护装置，通过在内腔本体、内腔后盖、导向套和复位活塞之间形成一个密闭的密封腔体，使用时，通过进气接头通过设定压力的高压气体，此时信号采集机构采集到密封腔体内的压力信号正常；当安装于工具安装法兰盘上的机器人工具与外界物体发生碰撞时，复位活塞在外力的作用下与VD型橡胶密封圈脱离，使得密封腔体内的压力迅速降低，信号采集机构采集到密封腔体内的压力信号异常，工业机器人检测到异常信号时立即停止，达到保护末端机器人工具的作用，对于不同的机器人工具，仅需更换对应的工具安装法兰盘即可，适用性更好，可实现标准化。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型工业机器人末端保护装置实施例的结构示意图；

图2为导向套的结构示意图；

图3为复位活塞的结构示意图；

图4为本实施例工业机器人末端保护装置的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，为本实用新型工业机器人末端保护装置实施例的结构示意图。本实施例的工业机器人末端保护装置，包括内腔本体1和密闭盖装在内腔本体1上的内腔后盖2，内腔本体1内套装设有导向套3，导向套3上环形均布设有面向内腔后盖2所在侧开口的定位缺口4，内腔本体1与内腔后盖2相对的一侧设有安装通孔5，安装通孔5内套装设有复位活塞6，复位活塞6位于内腔本体1内的一端设有径向向外延伸的密闭盘7，密闭盘7上与定位缺口4一一对应设有与定位缺口4配合的定位凸块8，且密闭盘7、导向套3和内腔本体1之间设有VD型橡胶密封圈9、并在内腔本体1、内腔后盖2、导向套3和复位活塞6之间形成一个密闭的密封腔体10，内腔后盖2与复位活塞6之间设有用于将密闭盘7压紧贴合在VD型橡胶密封圈9上的复位弹簧11，密封腔体10的侧壁上设有用于连接高压气源的进气接头12和用于采集密封腔体10压力变化信号的信号采集机构。本实施例的内腔后盖2上与其固定连接设有机器人侧连接法兰盘13，复位活塞6位于内腔本体1外的一端设有工具安装法兰盘14。本实施例的导向套3固定安装在内腔本体1内。

进一步，本实施例的进气接头12设置在内腔后盖2上并与密封腔体10相连通，本实施例的VD型橡胶密封圈9的密封唇片与密闭盘7接触配合。

进一步，内腔本体1与内腔后盖2之间设有至少一道密封圈Ⅰ15，本实施例的密封圈Ⅰ15设为一道。本实施例的复位活塞6上设有连接通孔24，工具安装法兰盘14与复位活塞6之间通过穿过连接通孔的螺钉16相连，且螺钉16与连接通孔之间设有至少一道密封圈Ⅱ17，本实施例的密封圈Ⅱ17设置为一道。

进一步，复位活塞6与安装通孔5之间设有挡尘圆环橡胶板18，能够有效防止粉尘进入，提高VD型橡胶密封圈9的使用寿命和密封效果。

进一步，本实施例的定位缺口4呈V型，定位凸块8呈与定位缺口4配合的V型块，本实施例的定位缺口4环形均布设置为三个，当然，根据实际需要，定位缺口4的数量还可以采用4个及4个以上，其原理相当，不再累述。

进一步，本实施例的信号采集机构包括设置在内腔本体1外周壁上的触发槽，触发槽内套装设有与其滑动配合的触发活塞19，触发槽外固定安装设有传感器座20，传感器座20与触发活塞19之间设有触发复位弹簧21，且触发槽的槽底与密封腔体10相连通，传感器座20上设有接近传感器22，本实施例的传感器座20、触发活塞19和触发槽之间设有U型密封圈23，U型密封圈23的U型口朝向触发槽的槽底所在的方向。本实施例的接近传感器22采用电感式接近传感器。

本实施例的工业机器人末端保护装置的工作过程为：在工业机器人保护装置的进气接头中一直通有具有一定压力的空气，在正常情况下，复位弹簧将复位活塞压紧贴于VD型橡胶密封圈，从而在密封腔体10中形成一定的压力，在压力的推动下，触发活塞19向外侧移动，使接近传感器有感应信号；当安装于工具安装法兰盘14上的工具与外界物体发生碰撞时，复位活塞6在外力的作用下与VD型橡胶密封圈9脱离，密封腔体10内的压力迅速流失，触发活塞19在触发复位弹簧21的推动下向内侧移动，接近传感器22的感应信号发生变化，工业机器人检测到信号变化时立即停止，达到保护末端工具的作用。

综上所述，本实施例由于采用了120°分布的三个V型定位缺口与复位弹簧11的复位作用，并采用接近传感器22提供的报警信号，使得末端工具与机器人本体的刚性连接变为弹性连接，在机器人工具碰撞发生时，三个V型定位缺口与定位凸块之间的结合脱离，密封腔体10内的密封被打破，触发活塞19在弹簧推动下位移，传感器立即报警，机器人本体停止工作，从而保护工具及其他设备不受损伤，人为解除故碍后，工具侧通过三个V型定位缺口与定位凸块之间的结合与弹簧的作用从偏移位置复位，达到了工具及其他设备的保护作用，避免了设备不必要的维修及更换费用。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。