CN105252547B - 一种工业机器人大行程关节限位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工业机器人大行程关节限位装置包括基座，所述基座内设有内腔；旋转件，旋转件通过轴承固定在所述内腔中；活动挡块，活动挡块位于所述旋转件与所述基座之间的内腔中；用于限制旋转件运行行程的第一限位块，第一限位块固定在所述旋转件外侧壁上；用于限制活动挡块运行行程的第二限位块，第二限位块固定在所述基座侧壁上，其上设有可供所述第一限位块穿过且所述第二限位块不能穿过的U型槽，U型槽位于旋转件与基座之间的内腔中。本发明由于设有活动挡块及用于限制所述活动挡块运行行程的第二限位块，可以很方便的实现关节运动行程在360°～720°范围之内，较大提升关节的有效工作行程，提高的工业机器人的柔性与适应能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业机器人大行程关节限位装置，属于工业机器人的关节机械限位结构领域。
背景技术
机械限位技术是保证工业机器人在发生意外情况时的安全保障技术，可以保护机器人本身不受更大的损坏，确保机器人在排除意外情况后还能正常工作，同时还可以在一定程度上保障操作人员不受更大的损伤。所以工业机器人的大部分关节都会有机械限位装置的设计，特别是那些需要在关节中穿电缆的结构。
目前，机械限位技术主要有以下两种：
第一，硬挡块方式，如图1所示基座1与旋转件2可以相对转动，基座1固定有限位块4，旋转件2上固定有凸台3，在凸台3和限位块4的共同限制下，旋转件2的运动双方向均受到了限制，总行程小于360°。
第二，摇臂挡块方式，如图2所示，基座1-1上设有两个限位块4-1，限位块4-1中间有一个摆动挡块6可以绕基座1-1上的轴5做小范围摆动；旋转件2转动时，凸台3推动摆动挡块6至一个限位块4-1；旋转件2反向转动时，凸台3推动摆动挡块6至另一个限位块4-1；该方式旋转件2的工作行程可以达到360°或者略高于360°。例如申请号201210003781.0的专利公开了一种轴限位装置，就是采用了这样技术。
上述工业机器人机械限位结构中，旋转部件的工作范围的限制基本都在360°左右，然而对于工业机器人的某些运动关节来说需要更大的运动范围，如第四关节需要达到±300°左右的工作范围，这样机器人将会具有更大的工作柔性和更高的应用价值，但是现有技术无法实现这样的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工业机器人大行程关节限位装置，克服现有技术中工业机器人机械限位结构导致旋转部件的工作范围基本都在360°左右，不能达到更大的运动范围的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种工业机器人大行程关节限位装置，包括基座，所述基座内设有内腔；
旋转件，所述旋转件通过轴承固定在所述内腔中；
活动挡块，所述活动挡块位于所述旋转件与所述基座之间的内腔中；
用于限制所述旋转件运行行程的第一限位块，所述第一限位块固定在所述旋转件外侧壁上；
用于限制所述活动挡块运行行程的第二限位块，所述第二限位块固定在所述基座侧壁上，其上设有可供所述第一限位块穿过且所述第二限位块不能穿过的U型槽，所述U型槽位于所述旋转件与所述基座之间的内腔中。
本发明的有益效果是：本发明由于设有活动挡块及用于限制所述活动挡块运行行程的第二限位块，可以很方便的实现关节运动行程在360°～720°范围之内，较大提升关节的有效工作行程，提高的工业机器人的柔性与适应能力。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
本发明如上所述一种工业机器人大行程关节限位装置，进一步，所述基座的内侧壁上设有一环形圆柱面的导向槽，所述导向槽、第一限位块与所述U型槽的的开口处位于同一环面上；所述活动挡块位于所述导向槽内。
采用上述进一步的有益效果是：由于在基座的内侧壁上设有一环形圆柱面的导向槽，活动挡块可以通过第一限位块推动的沿着导向槽做圆周运动，不容易发生位移，提高工业机器人运行的稳定性。
本发明如上所述一种工业机器人大行程关节限位装置，进一步，所述基座为空心柱状结构。
本发明如上所述一种工业机器人大行程关节限位装置，进一步，所述第一限位块通过螺栓固定在所述旋转件上。
本发明如上所述一种工业机器人大行程关节限位装置，进一步，所述第二限位块通过螺栓固定在所述基座的侧壁上。
本发明如上所述一种工业机器人大行程关节限位装置，进一步，所述活动挡块为非金属材料制成。
附图说明
图1为一种现有技术关节限位原理示意图；
图2为另一种现有技术关节限位原理示意图；
图3为本发明一种工业机器人大行程关节限位装置的三维结构示意图；
图4为本发明一种工业机器人大行程关节限位装置内部结构示意图；
图5为本发明一种工业机器人大行程关节限位装置中基座的结构示意图；
图6为本发明一种工业机器人大行程关节限位装置中基座的局部剖视图；
图7为本发明一种工业机器人大行程关节限位装置中的第二限位块的结构示意图；
图8为本发明一种工业机器人大行程关节限位装置的局部剖视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、基座，2、旋转件，3、凸台，4、限位块，1-1、基座，5、摆动挡块连接轴，6、摆动挡块，7、第二限位块、7-1、U型槽，8、轴承，9、第一限位块，10、活动挡块，11、导向槽，12、内腔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图3至8所示，本发明一种工业机器人大行程关节限位装置，包括基座1，基座1内设有内腔12，即如图5所示的基座1可以为空心柱状结构；
旋转件2，旋转件2通过轴承8固定在内腔12中；
活动挡块10，活动挡块10位于旋转件2与基座1之间的内腔12中；
用于限制旋转件2运行行程的第一限位块9，第一限位块9固定在旋转件1外侧壁上；具体地，第一限位块9可以通过螺栓固定在旋转件2的外侧壁上。
用于限制活动挡块运行行程的第二限位块7，第二限位块7固定在基座1侧壁上，第二限位块上设有可供第一限位块9穿过且第二限位块7不能穿过的U型槽7-1，U型槽位7-1于旋转件2与基座1之间的内腔中,具体地，第二限位块7可以通过螺栓固定在基座1的侧壁上，U型槽位于基座1与旋转件2之间，活动挡块10不能穿过U型槽，固定在旋转件上的第一限位块9可以穿过U型槽相对旋转运动。
本发明一种工业机器人大行程关节限位装置在实际工作时，旋转件2朝一个方向旋转时，第一限位块9推着活动挡块10做相应运动，直至活动挡块10被第二限位块7挡住，该位置是该工业机器人大行程关节限位装置的一个极限位置；当旋转件2向相反方向旋转时，活动挡块10不跟随第一限位块9运动，旋转件2继续旋转，第一限位块9穿过第二限位块7上的U型槽7-1，直至第一限位块9再次碰到活动挡块10后，带动活动挡块10做相应旋转，直至活动挡块10被第二限位块7的另一侧挡住，该位置是该工业机器人大行程关节限位装置的另一个极限位置，即可以将旋转件2与基座1的相对旋转运动限制在大于360°并小于720°的范围，优选500°～650°。
本发明如上一种工业机器人大行程关节限位装置，在一些具体实施例中，基座1的内侧壁上设有一环形圆柱面的导向槽11，导向槽11、第一限位块9与U型槽7-1的的开口端位于同一环面上；活动挡块位于导向槽内。活动挡块可以通过第一限位块推动的沿着导向槽做圆周运动，不容易发生位移，提高工业机器人运行的稳定性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、““径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种工业机器人大行程关节限位装置，其特征在于，包括基座，所述基座内设有内腔；
旋转件，所述旋转件通过轴承安装在所述内腔中；
活动挡块，所述活动挡块位于所述旋转件与所述基座之间的内腔中；
用于限制所述旋转件运行行程的第一限位块，所述第一限位块固定在所述旋转件外侧壁上；
用于限制所述活动挡块运行行程的第二限位块，所述第二限位块固定在所述基座侧壁上，其上设有可供所述第一限位块穿过且所述活动挡块不能穿过的U型槽，所述U型槽位于所述旋转件与所述基座之间的内腔中；
所述基座的内侧壁上设有一环形圆柱面的导向槽，所述导向槽、第一限位块与所述U型槽的开口处位于同一环面上；所述活动挡块位于所述导向槽内；
所述基座为空心柱状结构。
2.根据权利要求1所述一种工业机器人大行程关节限位装置，其特征在于，所述第一限位块通过螺栓固定在所述旋转件上。
3.根据权利要求1所述一种工业机器人大行程关节限位装置，其特征在于，所述第二限位块通过螺栓固定在所述基座的侧壁上。
4.根据权利要求1至3任一项所述一种工业机器人大行程关节限位装置，其特征在于，所述活动挡块为非金属材料制成。
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