一种多向防撞装置的制作方法

本实用新型属于机械设备领域，尤其涉及一种多向防撞装置。

背景技术：

随着工业自动化的发展，各个大中小企业的生产加工制造的智能化程度越来越高，加之目前的人工成本越来越高，因此各式各样的机器人被引入各大中小企业。机器人的优点是高效率，高质量，高速度，可长时间连续工作。但是在机器人的使用过程中常会发生撞机事件，不仅影响工作效率，还会损坏零件，甚至损坏机床，有时候还会危害到操作员的人身安全。目前常见的机器人防撞装置，存在以下几个问题：1.只能在一个或两个方向上防撞；2.防撞装置对碰撞的力没有明显的卸载或削弱作用，在碰撞力过大时会损坏防撞机构，起不到防撞作用；3.在机械臂突然加速移动过程中，由于机械手的受非平衡力，易产生晃动。

中国CN201420724965.0号专利，一种机器人多向防撞装置，可在机械手水平和竖直移动时防撞。该装置包括水平防撞单元、竖直防撞单元及感应开关；竖直防撞单元与水平防撞单元结构相似，防撞原理相同，安装在水平防撞单元上方。水平防撞单元包括左右固定座和垂直安装在其间的水平导向杆；水平导向杆中部套接有防撞块,且套接位置处装有C型簧；防撞块两侧设置有弹簧，下端固安有连接板，机械夹爪即与该连接板安装固定。该实用新型仅能从水平及竖直两个方位起到防撞作用，无法防止机械手多方向碰撞时，感应急停。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种多向防撞装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种多向防撞装置，包括负载端、固定端、多个弹簧及用于在发生碰撞后传递停机信号的感应开关，所述负载端上设有所述感应开关，所述负载端与所述固定端通过球面连接副活动连接，所述球面连接副包括固定柱及球头，所述固定柱与所述负载端中心处可拆卸连接，所述固定端上面有包裹球头的凹球面，所述球头和所述凹球面活动连接，多个所述弹簧连设于所述负载段与所述固定端之间，每个所述弹簧的底部固设于所述负载端上，每个所述弹簧的顶部分别与所述固定端连接。

采用本实用新型的技术方案，利用的是球面连接副球头的万象活动特性及弹簧在一定压力下的变形恢复特性，当外力触碰负载端后会导致弹簧变形，球面连接副是球面可转动的从而会产生一定的错位，感应开关感应到金属的位移变化产生信号，通过对信号的处理来感应急停或超负载感应的反向运动，防止机械手多方向碰撞，进而保证安全；本实用新型通过设置多个弹簧可保证多向防撞装置具有良好的平衡性，且结构小巧实用场景广泛。

优选的，所述弹簧为四个，互为90度分布，且其中两个沿所述负载端宽度方向为中心对称布置，以此在固定端的四角形成全方位的支撑，同时保证在发生撞击导致偏转时各自能自动且迅速的复位，提高系统的稳定性。

优选的，所述弹簧两端设有连接件，所述连接件的端部设有凸台，所述负载端、所述固定端之间的表面上设有与所述凸台相配合的凹槽，便于弹簧的拆卸与安装。

优选的，所述感应开关设有四个，周向均布设置在所述固定柱前端正方向处，用于全方位感应球面连接副产生的位移变化信号。

优选的，所述固定端包括固定座及安装座，所述固定座上面有包裹所述球头的所述凹球面，所述安装座上设有安装孔，用于安装机械手。

优选的，所述负载端中心处设有螺栓孔，所述固定柱通过螺纹与所述负载端中心处可拆卸连接，便于固定柱的拆卸与安装。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：负载端与固定端通过球面连接副活动连接，利用球面的万象活动特性及弹簧在一定压力下的变形恢复特性，多个弹簧可保证防撞装置具有良好的平衡性，且本实用新型结构小巧，应用场景广泛。

附图说明

图1为本实用新型多向防撞装置的结构示意图图；

图2为本实用新型多向防撞装置的侧视图；

图3为本实用新型多向防撞装置的俯视图；

图中：1、负载端；201、固定座；202、安装座；3、弹簧；4、感应开关；501、固定柱；502、球头；503、凹球面；6、凹槽；7、安装孔。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例1

如图1～3所示，一种多向防撞装置，包括负载端1、固定端、四个弹簧3及用于在发生碰撞后传递停机信号的感应开关4，所述负载端1上设有所述感应开关4，所述负载端1与所述固定端通过球面连接副活动连接，所述球面连接副包括固定柱501及球头502，所述固定柱501与所述负载端1中心处可拆卸连接，所述固定端上面有包裹球头502的凹球面503，所述球头502和所述凹球面503活动连接，四个所述弹簧3互为90度分布，且其中两个沿所述负载端1宽度方向为中心对称布置，所述弹簧3连设于所述负载段与所述固定端之间，且每个所述弹簧3的底部固设于所述负载端1上，每个所述弹簧3的顶部分别与所述固定端连接,以此在固定端的四角形成全方位的支撑，同时保证在发生撞击导致偏转时各自能自动且迅速的复位，提高系统的稳定性。

具体的，所述弹簧3两端设有连接件，所述连接件的端部设有凸台，所述负载端1、所述固定端之间的表面上设有与所述凸台相配合的凹槽6，便于弹簧3的拆卸与安装。

具体的，所述感应开关4设有四个，周向均布设置在所述固定柱501前端正方向处，用于全方位感应球面连接副产生的位移变化信号。

具体的，所述固定端包括固定座201及安装座202，所述固定座201上面有包裹所述球头502的所述凹球面503，所述安装座202上设有用于与机械臂固定连接的安装孔7。

具体的，所述负载端1中心处设有螺栓孔，所述固定柱501通过螺纹与所述负载端1中心处可拆卸连接，便于固定柱501的拆卸与安装。

工作时，通过安装座202上的安装孔7将多向防撞装置安装在机械臂上，当多向防撞装置的负载端1受到利用外力触碰后会导致弹簧3变形，球面连接副是球面可转动的从而会产生一定的错位，感应开关4感应到金属的位移变化产生信号，通过对信号的处理来感应急停或向超负载感应的反向运动，从而防止机械手多方向碰撞，进而保证安全；通过设置多个弹簧3可保证多向防撞装置受到触碰变形后，弹簧3由于具有变形自恢复特性可对碰撞的力有一定的消弱作用，并在碰撞接触后能够复位，从而保持系统的平衡性及稳定性。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。