一种传感器安装调校装置、机械臂及焊接机器人的制作方法

1.本实用新型涉及焊接机器人技术领域，具体而言，涉及一种传感器安装调校装置、机械臂及焊接机器人。


背景技术：

2.机器人是一种集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等跨学科先进技术于一体的高端制造业重要的智能装备。目前机器人，例如工业焊接机器人在使用时，其机械臂通常安装有传感器以检测机械臂运动过程中的各项参数，例如角度、加速度、角速度等，而在机械臂长久工作，或者在如碰撞检修以后重新投入使用后，与机械臂连接的传感器位置会发生变化，从而导致出现测量不准等问题，而通常情况下，由于传感器的安装方式的限制，导致难以对传感器的位置进行准确调节，而需要重新对机械臂进行处理，以此导致作业人员操作困难，耗时耗力。


技术实现要素：

3.本实用新型解决的问题是如何便于调节传感器的安装位置。
4.为解决上述问题，本实用新型提供一种传感器安装调校装置，包括安装结构、第一调节结构、第二调节结构和传感器容置结构，所述安装结构适于连接外部设备，且所述安装结构与所述传感器容置结构活动连接，所述第一调节结构和所述第二调节结构均与所述传感器容置结构连接，所述第一调节结构适于使所述传感器容置结构朝向第一方向活动，所述第二调节结构适于使所述传感器容置结构朝向区别于所述第一方向的第二方向活动。
5.本实用新型的传感器安装调校装置，通过安装结构将传感器容置结构安装于外部设备处，例如安装于工业机器人的机械臂处，其中传感器容置结构用于容置安装传感器，以此传感器和传感器安装调校装置在安装后，能够实现对外部设备的感应测量，其中传感器容置结构与安装结构活动连接，由此，传感器安装调校装置在安装于外部设备处时，可在需要时，通过第一调节结构和第二调节结构使传感器容置结构活动，从而令其中的传感器产生位置变化，进而调节传感器与外部设备的相对位置，以此仅通过调节传感器即能够实现与外部设备的位置匹配，从而能够更准确地实现测量；其中，第一调节结构和第二调节结构能够分别调节传感器容置结构在第一方向和第二方向的相对位置，例如可以分别调节水平方向和竖直方向等，以此使得能够从多个方向进行有针对性的调节，使得传感器的位置调节更加方便精准，便于作业人员快速调节，提高工作效率。
6.进一步地，所述第一调节结构包括第一调节螺栓，所述第一调节螺栓与所述安装结构和所述传感器容置结构连接，所述第一调节螺栓的轴向与所述第一方向平行。
7.进一步地，所述第二调节结构包括第二调节螺栓，所述第二调节螺栓与所述安装结构和所述传感器容置结构连接，所述第二调节螺栓的轴向与所述第二方向平行，所述第一方向与所述第二方向垂直。
8.进一步地，所述第一调节螺栓和所述第二调节螺栓均至少为两个，所述安装结构
包括环状本体，所述传感器容置结构设置于所述环状本体之间，两个所述第一调节螺栓分别设置于所述传感器容置结构在所述第一方向处的相对两侧，两个所述第二调节螺栓分别设置于所述传感器容置结构在所述第二方向处的相对两侧，且所述第一调节螺栓和所述第二调节螺栓均与所述环状本体活动连接。
9.进一步地，所述安装结构还包括多个弹性件，所述安装结构通过所述弹性件与所述传感器容置结构活动连接，所述第一调节螺栓和所述第二调节螺栓分别穿设于所述弹性件处。
10.进一步地，本实用新型提出的传感器安装调校装置还包括第三调节结构；所述第三调节结构与所述传感器容置结构连接，所述第三调节结构适于使所述传感器容置结构沿第三方向活动，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均垂直。
11.进一步地，所述第三调节结构包括第三调节螺栓，所述第三调节螺栓穿设于所述传感器容置结构处，且所述第三调节螺栓适于与所述外部设备抵接。
12.进一步地，所述安装结构处设有磁性件，所述安装结构适于通过所述磁性件与所述外部设备连接。
13.本实用新型还提供一种机械臂，包括如上述的传感器安装调校装置。
14.本实用新型中的机械臂的有益效果与上述传感器安装调校装置的有益效果相近似，在此不再进行赘述。
15.本实用新型还提供一种焊接机器人，包括如上述的传感器安装调校装置和/或如上述的机械臂。
16.本实用新型中的焊接机器人的有益效果与上述传感器安装调校装置和焊接机器人的有益效果相近似，在此不再进行赘述。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例所提出的传感器安装调校装置结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例所提出的传感器安装调校装置结构正视图；
19.图3为本实用新型实施例所提出的传感器安装调校装置结构后视图；
20.图4为本实用新型实施例所提出的机械臂结构示意图。
21.附图标记说明：
22.1-安装结构；101-环状本体；102-弹性件；2-传感器容置结构；3-第一调节螺栓；4-第二调节螺栓；5-机械臂本体；6-第三调节螺栓；7-盖板；8-磁性件。
具体实施方式
23.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
24.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
25.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“设
置”、“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；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。
26.结合图1-3所示，本实用新型提供一种传感器安装调校装置，包括安装结构1、第一调节结构、第二调节结构和传感器容置结构2，所述安装结构1适于连接外部设备，且所述安装结构1与所述传感器容置结构2活动连接，所述第一调节结构和所述第二调节结构均与所述传感器容置结构2连接，所述第一调节结构适于使所述容置结构朝向第一方向活动，所述第二调节结构适于使所述容置结构朝向区别于所述第一方向的第二方向活动。
27.在本实施例中，传感器安装调校装包括传感器容置结构2，传感器容置结构2可以安装传感器，在一个可选的实施例中，传感器容置结构2包括盒体形式的容置盒结构，所述容置盒本体内开设有凹槽，所述传感器设置于所述凹槽内，所述盖板7适于覆盖所述凹槽并固定传感器，以此实现传感器的固定。
28.其中，传感器容置结构2通过安装结构1安装于外部设备处，以此传感器和传感器安装调校装置在安装后，能够实现对外部设备的感应测量，其中传感器容置结构2与安装结构1活动连接，由此，传感器安装调校装置在安装于外部设备处时，可在需要时，通过第一调节结构和第二调节结构使传感器容置结构2活动，从而令其中的传感器产生位置变化，进而调节传感器与外部设备的相对位置，以此仅通过调节传感器即能够实现与外部设备的位置匹配，从而能够更准确地实现测量；其中，第一调节结构和第二调节结构能够分别调节传感器容置结构2在第一方向和第二方向的相对位置，例如可以分别调节水平方向和竖直方向等，以此使得能够从多个方向进行有针对性的调节，使得传感器的位置调节更加方便精准，便于作业人员快速调节，提高工作效率。
29.本实施例中，外部设备为工业焊接机器人的机械臂本体，以此，传感器安装调校装置和传感器在安装后，能够基于传感器安装调校装置对传感器进行位置调节，从而实现与机械臂本体的配对校准，实现机械臂本体运动过程中各项参数的测量。
30.本实施例中，参照图2所示，本实施例中的第一方向可以是如图2中的左右方向，第二方向可以是如图2中的上下方向，由此，参照图4所示，在传感器安装调校装置和传感器安装于机械臂本体5处后，第一调节结构即可以调节传感器在前后方向移动，第二调节结构即能够调节传感器在上下方向运动，在相关实施例中，设置第三调节结构或可以设置更多的调节结构使传感器安装调校装置在如图2中的里和外方向运动，也即如图4中的朝向靠近或远离机械臂本体5的方向移动，以此实现两个方向或三个及以上方向的调节，采用三个方向调节时，即能够对应空间中的三个相互垂直方向，使得传感器的位置调节更加精准，以及能够对应机械臂本体的工作模式。
31.在本实用新型的一个可选的实施例中，所述第一调节结构包括第一调节螺栓3，所述第一调节螺栓3与所述安装结构1和所述传感器容置结构2连接，所述第一调节螺栓3的轴向与所述第一方向平行。
32.在本实施例中，采取转动螺栓以推动或拉动的形式使传感器容置结构2朝第一方向活动，使得传感器安装调校装置较为简单，并且方便操作，同时在调节后能够基于螺栓而达到一定的位置固定效果，以确保传感器能够稳定工作。
33.在本实用新型的另一个可选的实施例中，所述第二调节结构包括第二调节螺栓4，所述第二调节螺栓4与所述安装结构1和所述传感器容置结构2连接，所述第二调节螺栓4的轴向与所述第二方向平行，所述第一方向与所述第二方向垂直。
34.在本实施例中，同样采用转动螺栓以推动或拉动的形式使传感器容置结构2朝第二方向活动，以便于操作，同时所述第一方向与所述第二方向垂直。从而可以通过调节第一调节螺栓3和所述第二调节螺栓4从两个方向上调节所述传感器容置结构2的位置，以使传感器和机器人轴同轴或者平行，使传感器的安装面角度和机器人坐标系的平面共面或者平行，达到更快速准确的调校效果。
35.在其它实施例中，第一调节结构和第二调节结构还可采用如电机驱动、除螺栓外的其它机械形式驱动，如推杆、拉杆进行驱动等。
36.以第一方向为如图2中的左右方向为例，在一可选的实施例中，所述安装结构1处可设置螺纹孔，穿设于螺纹孔中的第一调节螺栓3的轴向即由于螺纹孔的限定而与第一方向平行，由此，第一调节螺栓3的一端与传感器容置结构2抵接，即能够在第一调节螺栓3相对安装结构1向左侧转动进给时，推动传感器容置结构2朝向如图2中的左侧运动，而需要使传感器容置结构2朝向如图2中的右侧运动时，可以在传感器容置结构2的另一侧设置第二个第一调节螺栓1，而通过第二个第一调节螺栓1推动传感器容置结构2朝向右侧运动，抑或者，可以使安装结构1与传感器容置结构2的活动连接形式设置为由弹性件102作用的活动连接形式，而当调节第一调节螺栓3相对安装结构1向右侧转动进给时，基于弹性件102的弹性作用，拉动传感器容置结构2朝右侧运动。在另一可选的实施例中，所述安装结构1处可设置通孔，而在传感器容置结构2处设置螺纹孔，由此，第一调节螺栓3穿设于通孔处，而与传感器容置结构2处的螺纹孔螺纹连接，此时可通过转动第一调节螺栓3，而使第一调节螺栓3在旋入传感器容置结构2中后，而反向拉动传感器容置结构2朝右侧运动，而需要时传感器容置结构2朝向左侧运动时，即相对在另一侧以同样方式设置第二个第一调节螺栓1，进而实现向左侧运动，抑或者是，可以使安装结构1与传感器容置结构2的活动连接形式设置为由弹性件102作用的活动连接形式，一方面弹性件102基于其束缚作用，限制传感器容置结构2在第一调节螺栓1转动时同时转动，第一调节螺栓1继续转动时即可使传感器容置结构2朝向右侧运动，相对应地，在第一调节螺栓1反向转动时，与弹性件102共同作用，以能够使传感器容置结构2朝向左侧运动。
37.其中，第二调节螺栓4对传感器容置结构2的安装及调节形式可以与第一调节螺栓3的形式相近似，此处不再进行赘述。
38.需要说明的是，当设置多个轴向不同的调节螺栓时，如图2和3中第一调节螺栓3水平设置，第二调节螺栓4竖直设置时，为避免调节时可能存在的其它螺栓的干涉情况，可将安装结构1处与第一调节螺栓3和第二调节螺栓4配合的通孔设置为具有一定冗余的通孔形式，如设置为长孔，以此使得调节时不会造成干扰。
39.在本实用新型的另一个可选的实施例中，所述第一调节螺栓3和所述第二调节螺栓4均至少为两个，所述安装结构1包括环状本体101，所述传感器容置结构2设置于所述环状本体101之间，两个所述第一调节螺栓3分别设置于所述传感器容置结构2在所述第一方向处的相对两侧，两个所述第二调节螺栓4分别设置于所述传感器容置结构2在所述第二方向处的相对两侧，且所述第一调节螺栓3和所述第二调节螺栓4均与所述环状本体101活动
连接。
40.具体地，在本实施例中，所述第一调节螺栓3和所述第二调节螺栓4均至少为两个，两个所述第一调节螺栓3分别设置于所述传感器容置结构2在所述第一方向处的相对两侧，两个所述第二调节螺栓4分别设置于所述传感器容置结构2在所述第二方向处的相对两侧。从而在第一方向上有两个相对设置的第一调节螺栓3，在第二方向上有两个相对设置的第二调节螺栓4。通过在同一方向上设置相对的两个调节螺栓，可以提高调节精度，并且结构十分简单便能够实现如图2和3所示的左右的调节，以及上下的调节，并且同一方向上设置两个调节螺栓，可以对所述传感器容置结构2起到压紧的作用，从而有利于所述传感器容置结构2的固定，进而提高整体机械结构的稳定性。
41.在本实用新型的另一个可选的实施例中，所述安装结构1还包括多个弹性件102，所述安装结构1通过所述弹性件102与所述传感器容置结构2活动连接，所述第一调节螺栓3和所述第二调节螺栓4分别穿设于所述弹性件102处。
42.具体地，在本实施例中，所述安装结构1还包括多个弹性件102，所述安装结构1通过所述弹性件102与所述传感器容置结构2活动连接，所述第一调节螺栓3和所述第二调节螺栓4分别穿设于所述弹性件102处，所述弹性件102可以在调节过程中起到预紧作用，以便于与第一调节螺栓3和第二调节螺栓4配合以实现传感器容置结构2在第一方向和第二方向上的位置调节，实现更精准的调节。优选地，所述弹性件102可以为多个塑性弹片首尾相连结构，并在连接处弯折预设角度，以保持较好的弹性功能和一定的刚性需求。
43.其中，弹性件102和环状本体101可以为一体成型。
44.在本实用新型的另一个可选的实施例中，结合图2和图3所示，本实用新型提出的传感器安装调校装置还包括第三调节结构；所述第三调节结构与所述传感器容置结构2连接，所述第三调节结构适于使所述传感器容置结构2沿第三方向活动，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均垂直。
45.具体地，在本实施例中，所述第三调节结构可以使得所述传感器容置结构2沿所述第三方向运动，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均垂直，如上述实施例中，第一方向与第二方向垂直，从而三个方向对应空间内三个相互垂直的方向，以能够更精确地实现传感器的位置调节。
46.在本实用新型的另一个可选的实施例中，结合图2和图3所示，所述第三调节结构包括第三调节螺栓6，所述第三调节螺栓6穿设于所述传感器容置结构2处，且所述第三调节螺栓6适于与所述外部设备抵接。
47.具体地，在本实施例中，在所述传感器容置结构2处设有螺纹孔，所述第三调节螺栓6通过螺纹孔穿设于所述传感器容置结构2处，以及基于螺纹孔的形式即能够使第三调节螺栓6的轴向与第三方向平行。由此第三调节螺栓6可以穿过螺纹孔抵接于外部设备表面，从而在安装结构1安装于外部设备处时，基于传感器容置结构2与安装结构1活动连接，此时第三调节螺栓6抵接外部设备并转动，以此实现所述传感器容置结构2沿第三方向靠近或远离外部设备。
48.在其它实施例中，也可在外部设备处设置于第三调节螺栓6配合的螺纹孔，以此进行固定及调节。
49.在本实用新型的另一个可选的实施例中，结合图3所示，所述安装结构1处设有磁
性件8，所述安装结构1适于通过所述磁性件8与所述外部设备连接。
50.具体地，在本实施例中，在所述安装结构1处设置有磁性件8，通过磁性件8吸附于所述外部设备上，可以使所述安装结构1方便拆卸并便于及时调节安装位置。所述磁性件8可以设置为一个或多个，所述磁性件8的排列方式优选对称设置，从而可以提高连接稳定性。
51.本实用新型实施例还提供一种机械臂，包括如上述的传感器安装调校装置。
52.在本实施例中，所述机械臂包括机械臂本体5和传感器安装调校装置，所述传感器安装调校装置的安装结构1连接于所述机械臂本体5，进而通过调节上述各个调节结构，以调节所述传感器的位置，实现传感器的校准。
53.本实用新型实施例所提出的机械臂与上述的传感器安装调校装置和/或上述的机械臂相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。
54.本实用新型实施例还提供一种焊接机器人，包括如上述任一项所述的传感器安装调校装置和/或如上述所述的机械臂。
55.本实用新型实施例所提出的焊接机器人与上述传感器安装调校装置和/或如上述的机械臂相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。
56.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。