用于工业机器人的减震柔性平台的制作方法

本实用新型属于工业机器人技术领域，具体的为一种用于工业机器人的减震柔性平台。

背景技术：

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器和人工智能等多学科先进技术于一体的智能制造自动化装备。工业机器人代替人工广泛应用于焊接、打磨、喷涂、搬运等多种行业中。在工业机器人工作的环境中，经常存在着不同程度的震动，而这些震动的形式多种多样，有由于作业方式带来的周期性震动，也有因为外界因素，例如碰撞带来的随机震动。这些震动对机器人整体的运动及各关节的运动都会带来一定的影响，除此之外也有可能会对其加工的轨迹和精度带来一定程度的影响，严重时有可能危害机器人本体的安全。

现有的机器人减震装置，主要是针对小型智能机器人或行走型机器人的减震装置，其载重量和减震效果达不到工业机器人的应用要求；个别的针对工业机器人设计的减震底座，其采用的减震方式主要是弹簧减震，没有其他的辅助和监测手段，减震效果有一定的局限性，减震的程度无法控制，而且无法满足某些需要工业机器人在某些工况下需要刚性锁定的状态需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于工业机器人的减震柔性平台，不仅能够实现减震，而且在需要时还可实现刚性锁定以及在设定的方向实现可控浮动等技术目的。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于工业机器人的减震柔性平台，包括底板和用于安装机器人本体的安装板；

所述底板与安装板之间间隔设有用于提供支撑弹力的弹性支撑单元和用于调节浮动方向以及浮动范围的伸缩式可控支撑单元；

所述弹性支撑单元包括固定设置在所述底板上的承载柱，所述承载柱上套装设有位于所述底板与所述安装板之间的减震弹簧；

所述伸缩式可控支撑单元包括固定安装在所述安装板上的气缸，所述气缸的活塞杆可朝着所述底板所在侧做伸缩运动。

进一步，所述安装板上与所述承载柱一一对应设有穿孔，所述承载柱的一端穿过所述穿孔并设有外螺纹，所述外螺纹上设有与其螺纹配合的螺母，所述螺母与所述穿孔之间系定位配合。

进一步，所述活塞杆朝向所述底板的一端设有与其同步移动的支撑头。

进一步，所述底板上与所述支撑头一一对应设有定位孔，所述支撑头上设有与所述定位孔定位配合的定位结构。

进一步，所述定位结构为设置在所述支撑头上且外径大于所述定位孔内径的轴环，或所述支撑头上环形均布设有与其垂直并用于与所述定位孔定位配合的定位销。

进一步，所述安装板上设有用于安装所述机器人本体的机器人安装孔。

进一步，所述弹性支撑单元环形均布设为至少四组，每一组所述弹性支撑单元包括至少一个弹性支撑单元。

进一步，所述伸缩式可控支撑单元环形均布设为至少三个，或所述伸缩式可控支撑单元设为三个，三个伸缩式可控支撑单元分别位于机器人本体安装方向的正前方、左侧和右侧。

进一步，还包括用于检测及控制所述安装板相对于所述底板的倾斜姿态的检测控制系统。

进一步，所述检测控制系统包括控制器、间隔设置在所述底板与安装板之间的位移传感器和安装在所述机器人本体上的姿态传感器，所述控制器上连接设有用于控制所述气缸动作的控制电路，且所述控制器与所述位移传感器和所述姿态传感器电连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的用于工业机器人的减震柔性平台，通过在底板和安装板之间设置弹性支撑单元，利用套装在承载柱上的减震弹簧，能够使安装在安装板上的机器人本体在减震弹簧的作用下处于悬浮状态，进而达到减震效果；当需要进行定位、扫描、刀具更换等操作，要求底板与安装板之间保持刚性连接，此时可利用伸缩式可控支撑单元实现，即利用气缸驱动活塞杆朝向底板移动，利用活塞杆将安装板刚性支撑在底板上，此时的减震弹簧失去功用，使底板和安装板之间实现刚性连接的技术目的；另外，还可以通过控制属于不同伸缩式可控支撑单元的活塞杆与底板之间的间距，即可以控制底板和安装板在该伸缩式可控支撑单元所在位置方向上的浮动高度或在该伸缩式可控支撑单元所在位置方向上实现刚性连接的技术目的。

通过设置检测控制系统，利用位移传感器检测底板和安装板在不同位置处的位移和间距，利用姿态传感器检测机器人本体的姿态，控制器根据位移传感器和姿态传感器检测到的实时数据，控制气缸动作，进而辅助减震弹簧进行减震，以达到实时监控及可控减震的目的。

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为本实用新型用于工业机器人的减震柔性平台实施例的结构示意图；

图2为图1的轴侧图；

图3为底板与安装板之间的结构示意图；

图4为伸缩式可控支撑单元的结构示意图。

附图标记说明：

1-机器人本体；2-底板；3-安装板；4-承载柱；5-减震弹簧；6-气缸；6a-气缸活塞杆；7-螺母；8-定位孔；9-支撑头；10-定位销；11-机器人安装孔；12-位移传感器。

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，为本实用新型用于工业机器人的减震柔性平台实施例的结构示意图。本实施例的用于工业机器人的减震柔性平台，包括底板2和用于安装机器人本体1的安装板3。底板2与安装板3之间间隔设有用于提供支撑弹力的弹性支撑单元和用于调节浮动方向以及浮动范围的伸缩式可控支撑单元；

本实施例的弹性支撑单元包括固定设置在底板2上的承载柱4，承载柱4上套装设有位于底板2与安装板3之间的减震弹簧5，承载柱4保证减震弹簧5的偏移范围在要求范围内。减震弹簧5套接的承载柱4的结构还起着限定垂直于承载柱4的周向方向上的浮动范围的作用，使减震弹簧4的侧倾范围得以控制。具体的，安装板3上与承载柱4一一对应设有穿孔，承载柱4的一端穿过穿孔并设有外螺纹，外螺纹上设有与其螺纹配合的螺母7，螺母7与穿孔之间系定位配合，能够有效限位底板2和安装板3之间的最大间距，起着限定与承载柱4轴线平行的轴向浮动范围的作用。

伸缩式可控支撑单元包括固定安装在安装板3上的气缸6，气缸6的活塞杆6a可朝着底板2所在侧做伸缩运动。本实施例的活塞杆6a朝向底板2的一端设有与其同步移动的支撑头9，底板2上与支撑头9一一对应设有定位孔8，支撑头9上设有与定位孔8定位配合的定位结构。定位结构为设置在支撑头9上且外径大于定位孔8内径的轴环，或支撑头9上环形均布设有与其垂直并用于与定位孔8定位配合的定位销10。本实施例的支撑头9上环形均布设有与其垂直并用于与定位孔8定位配合的定位销10，能够与定位孔8定位配合。

进一步，安装板3上设有用于安装机器人本体1的机器人安装孔11，能够适配各类机器人本体1。

进一步，弹性支撑单元环形均布设为至少四组，每一组弹性支撑单元包括至少一个弹性支撑单元。本实施例的弹性支撑单元环形均布设为4组，每一组弹性支撑单元包括3个弹性支撑单元，可在不同的方向上实现弹性支撑。

进一步，伸缩式可控支撑单元环形均布设为至少三个，或伸缩式可控支撑单元设为三个，三个伸缩式可控支撑单元分别位于机器人本体1安装方向的正前方、左侧和右侧。本实施例的伸缩式可控支撑单元设为三个，三个伸缩式可控支撑单元分别位于机器人本体1安装方向的正前方、左侧和右侧，可实现对机器人本体1的正前方、左侧和右侧的浮动进行控制。

进一步，本实施例的用于工业机器人的减震柔性平台还包括用于检测及控制安装板3相对于底板2的倾斜姿态的检测控制系统。检测控制系统包括控制器、间隔设置在底板2与安装板3之间的位移传感器12和安装在机器人本体1上的姿态传感器，控制器上连接设有用于控制气缸6动作的控制电路，且控制器与位移传感器12和姿态传感器电连接，姿态传感器一般安装于机器人本体1的手臂部分。具体的，本实施例的气缸6采用气缸，气缸的气路上设有电磁换向阀，控制电路通过控制电磁换向阀动作来控制气缸动作。通过设置检测控制系统，利用位移传感器检测底板和安装板在不同位置处的位移和间距，利用姿态传感器检测机器人本体的姿态，控制器根据位移传感器和姿态传感器检测到的实时数据，控制气缸动作，进而辅助减震弹簧进行减震，以达到实时监控及可控减震的目的。

本实施例的用于工业机器人的减震柔性平台，通过在底板和安装板之间设置弹性支撑单元，利用套装在承载柱上的减震弹簧，能够使安装在安装板上的机器人本体在减震弹簧的作用下处于悬浮状态，进而达到减震效果；当需要进行定位、扫描、刀具更换等操作，要求底板与安装板之间保持刚性连接，此时可利用伸缩式可控支撑单元实现，即利用气缸驱动活塞杆朝向底板移动，利用活塞杆将安装板刚性支撑在底板上，此时的减震弹簧失去功用，使底板和安装板之间实现刚性连接的技术目的；另外，还可以通过控制属于不同伸缩式可控支撑单元的活塞杆与底板之间的间距，即可以控制底板和安装板在该伸缩式可控支撑单元所在位置方向上的浮动高度或在该伸缩式可控支撑单元所在位置方向上实现刚性连接的技术目的。

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。