CN107725627A - 限力器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了限力器。该限力器包括主体，主体的一侧开设有主体槽；第一弹性元件，第一弹性元件容设于主体槽内；第一摩擦片，第一摩擦片部分容设于主体槽内并抵接第一弹性元件；滑片，滑片枢接主体并与第一摩擦片远离主体槽的一侧抵接；压力调节板，压力调节板的中心开设有安装孔，压力调节板靠近主体的一侧开设有连通安装孔的调节板槽，主体的一端穿设调节板槽并枢接于安装孔内；第二弹性元件，第二弹性元件容设于调节板槽内；第二摩擦片，第二摩擦片部分容设于调节板槽内，一侧抵接第二弹性元件，另一侧抵接滑片。本发明所述限力器，可以提供打滑力，安装在协作机器人上，实现在外力作用下机器人小幅度转动；该限力器体积小，适于机器人使用。

Description

限力器

技术领域

本发明涉及限力器技术领域，具体涉及一种限力器。

背景技术

在传统的工业机器人逐渐取代单调、重复性高、危险性强的工作之时，协作机器人将会慢慢渗入各个工业领域，与人共同工作。作为全球最大的工业机器人制造商之一，ABB在2014年推出了其首款协作机器人YuMi，目标市场为消费电子行业。YuMi将于2015年4月在德国汉诺威工业博览会上推向市场。YuMi"的名字来源于"你和我，一起工作"。该机器人拥有软垫包裹的机械臂、力传感器和嵌入式安全系统，因此可以与人类并肩工作，没有任何障碍。由于其尺寸小，可以将它安装在普通的工作台上。

协作机器人因考虑安全及便于操作的性能，在断电时希望能保持现有姿态，不会受重力影响变化；但又希望能在一定外力下能手动变换姿态，且体积小重量轻。这就需要使用到限力器，可以通过限力器来进行小幅度变换姿态。

发明内容

基于此，本发明提供一种限力器，其可以提供打滑力，安装在协作机器人上，可实现在外力作用下机器人小幅度转动；该限力器体积小，适于机器人使用，使用和安装方便。

为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种限力器，包括：

主体，所述主体的一侧开设有主体槽；

第一弹性元件，所述第一弹性元件容设于所述主体槽内；

第一摩擦片，所述第一摩擦片部分容设于所述主体槽内，所述第一摩擦片的一侧抵接所述第一弹性元件；

滑片，所述滑片的中部枢接所述主体并与所述第一摩擦片远离所述主体槽的一侧抵接；

压力调节板，所述压力调节板的中心开设有安装孔，所述压力调节板靠近所述主体的一侧开设有连通所述安装孔的调节板槽，所述主体的一端穿设所述调节板槽并枢接于所述安装孔；

第二弹性元件，所述第二弹性元件容设于所述调节板槽内；

第二摩擦片，所述第二摩擦片部分容设于所述调节板槽内，所述第二摩擦片的一侧抵接所述第二弹性元件，所述第二摩擦片远离所述调节板槽的一侧抵接所述滑片。

上述的限力器，在断电状态下，外力作用于压力调节板上，当外力大于限力器的力矩时，外部通过物体阻挡滑片来实现限力器打滑，从而实现改变协作机器人姿态的目的；通过压力调节板调节弹性元件的压缩量来调节限力器打滑的力矩，将该限力器安装在协作机器人上，就可以实现通过小幅度的外力变换协作机器人的姿态的目的；该限力器的零部件减少，结构简单、体积很小，适用于不同尺寸的协作机器人，使用和安装方便。

在其中一些实施例中，所述主体包括主体板以及与所述主体板一体成型的连接筒，所述主体槽开设于所述主体板设置所述连接筒的一侧。

在其中一些实施例中，所述压力调节板包括旋转板以及与所述旋转板一体成型的收容板，所述调节板槽开设于所述收容板的一侧。

在其中一些实施例中，所述主体螺纹连接于所述安装孔。

在其中一些实施例中，所述滑片的尺寸大于所述主体、第一弹性元件、第一摩擦片、压力调节板、第二弹性元件及第二摩擦片中尺寸最大的部件。

在其中一些实施例中，所述滑片的周部设有至少一凸出部。

在其中一些实施例中，所述第一弹性元件、第二弹性元件均为弹片，所述弹片呈环形状，所述弹片的中部枢接所述主体。

在其中一些实施例中，所述弹片的表面呈不规则形状。

在其中一些实施例中，所述第一弹性元件、第二弹性元件均为弹性垫圈。

在其中一些实施例中，所述第一弹性元件、第二弹性元件均为弹簧件，所述第一弹性元件的一端连接所述主体，另一端连接所述第一摩擦片；所述第二弹性元件的一端连接所述压力调节板，另一端连接所述第二摩擦片。

在其中一些实施例中，所述主体上开设有主体孔，所述第一弹性元件上开设有第一弹片孔，所述第二弹性元件上开设有第二弹片孔，所述第一摩擦片上开设有第一摩擦片孔，所述第二摩擦片上开设有第二摩擦片孔，所述滑片上开设有滑片孔，所述主体孔、第一弹片孔、第二弹片孔、第一摩擦片孔、第二摩擦片孔以及滑片孔相互连通，用于安装连接件。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例所述限力器的整体结构示意图；

图2是图1中的A-A向剖视图；

图3是图1所述的限力器的分解示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例

请参照图1至图3，为本发明的一种限力器100，用于安装在协作机器人的电机轴上，使得协作机器人断电时在外力的作用下可以小幅度地转动，从而改变姿态，以更加适应于使用。

上述的限力器100，包括依次排列的主体10、滑片40、位于主体10及滑片40之间的第一摩擦片30、夹持在主体10及第一摩擦片30之间的第一弹性元件20、压力调节板50、位于滑片40及压力调节板50之间的第二摩擦片70、夹持在压力调节板50及第二摩擦片70之间的第二弹性元件60；主体10的中部依次穿设第一弹性元件20、第一摩擦片30、滑片40、第二摩擦片70、第二弹性元件60及压力调节板50并与压力调节板50枢接。

请参照图2，其中一实施例中，在主体10上开设有主体孔13，第一弹性元件20上开设有第一弹片孔，第二弹性元件60上开设有第二弹片孔，第一摩擦片30上开设有第一摩擦片孔31，第二摩擦片70上开设有第二摩擦片孔71，滑片40上开设有滑片孔41，上述的主体孔13、第一弹片孔、第二弹片孔、第一摩擦片孔31、第二摩擦片孔71以及滑片孔41相互连通，主体10依次穿设上述的第一弹片孔、第一摩擦片孔31、滑片孔41、第二摩擦片孔71及第二弹片孔并与压力调节板50的安装孔螺纹连接。通过连接件穿设上述的主体孔13，可将该限力器100连接到协作机器人上。

请参照图2，主体10朝向滑片40的一侧面开设有主体槽11，主体槽11用于容设第一弹性元件20与第一摩擦片30。第一弹性元件20容设于主体槽11内，第一摩擦片30部分容设于主体槽11内，第一摩擦片30的一侧抵接第一弹性元件20。滑片40的中部枢接主体10并与第一摩擦片30远离主体槽11的一侧抵接。

请一并参照图2与图3，可选地，主体10包括主体板12以及与主体板12一体成型的连接筒13，主体槽11开设于主体板12设置连接筒13的一侧。这样主体10从侧面看，形成T字型，方便与压力调节板50连接。

请一并参照图1至图3，其中一实施例中，滑片40的尺寸大于主体10、第一弹性元件20、第一摩擦片30、压力调节板50、第二弹性元件60及第二摩擦片70中尺寸最大的部件，这样外部物体可方便挡住滑片40，实现打滑。本实施例中，滑片40呈长条形状设置。其他实施例中，滑片40还可呈圆盘状等形状。

请继续参照图1，进一步地，在滑片40的周部设有至少一凸出部41，以更加方便外部物体挡住滑片40。其中一实施例中，该凸出部41为一凸出耳。其他的实施例中，该凸出部41还可以是圆弧状、方形状，均不影响其使用。本实施例中，凸出耳数量为6个，其中滑片40的相对两端各设置两个凸出耳，滑片40的两侧各设置一个凸出耳。

请参照图2，压力调节板50的中心开设有安装孔51，压力调节板50靠近主体10的一侧开设有连通上述安装孔51的调节板槽52，主体10的一端穿设调节板槽52并枢接于安装孔51内，由此压力调节板50可相对于主体10转动，或主体10可相对于压力调节板50转动。

请一并参照图1与图3，其中一实施例中，压力调节板50旋转板53与旋转板53一体成型的收容板54，调节板槽52开设于收容板54的一侧，安装孔51贯穿旋转板53与收容板54。其中一实施例中，旋转板的截面呈正六边形状。

本实施例中，在收容板54对应于安装孔51的内壁上设有内螺纹，对应地，主体10的连接筒13外壁上设有外螺纹，从而连接筒13与安装孔51螺纹连接，实现主体10与压力调节板50螺纹连接。这样当通过外力旋转主体10或压力调节板50时，就可以改变主体10与压力调节板50之间的距离。可以理解地，主体10还可以采用其他的枢接方式连接于安装孔51，例如通过连接件连接的方式，可以实现相互转动的作用即可。

第二弹性元件60容设于调节板槽52内，第二摩擦片70部分容设于调节板槽52内，第二摩擦片70的一侧抵接第二弹性元件60，另一侧抵接滑片40。调节压力调节板50与主体10之间的距离，可以调节第一弹性元件20和/或第二弹性元件60的压缩量，从而改变第一摩擦片30和/或第二摩擦片70的摩擦力。第一弹性元件20的变形力作用到第一摩擦片30，第二弹性元件60的变形力作用到第二摩擦片70，由此第一摩擦片30与第二摩擦片70夹住滑片40。由此，通过调节压力调节板50与主体10之间的距离，来调节滑片40打滑的力矩，以适应于不同的作业场景与不同的协作机器人。

可选地，第一弹性元件20、第二弹性元件60均为弹片，弹片可以实现压缩变形的作用，以将变形力作用到第一摩擦片30与第二摩擦片70上。本实施例中，第一弹性元件20、第二弹性元件60为呈环形状的弹片，弹片的中部枢接主体10，弹片的表面呈不规则形状，这样能够更好地实现变形。

可以理解地，第一弹性元件20、第二弹性元件60还可以是弹簧件，通过弹簧件也可以实现压缩变形的作用。第一弹性元件20的一端连接主体10，另一端连接第一摩擦片30；第二弹性元件60的一端连接压力调节板50，另一端连接第二摩擦片70，这样实现弹性变形。一个主体槽11内的弹簧件可设置一个或者多个，多个弹簧件变形力更大。同理，一个调节板槽52内的弹簧件可设置一个或者多个。

第一弹性元件20、第二弹性元件60还可以是弹性垫圈，例如波形垫圈、O形圈等弹性件。弹性垫圈的连接方式与弹片相同。

在断电状态下，外力作用于压力调节板50上，当外力大于限力器100的力矩时，外部通过物体阻挡滑片40来实现限力器100打滑，将该限力器安装在协作机器人上，即可以实现改变协作机器人姿态的目的。该限力器的零部件减少，结构简单、体积很小，适用于不同尺寸的协作机器人。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种限力器，其特征在于，包括：

主体，所述主体的一侧开设有主体槽；

第一弹性元件，所述第一弹性元件容设于所述主体槽内；

第一摩擦片，所述第一摩擦片部分容设于所述主体槽内，所述第一摩擦片的一侧抵接所述第一弹性元件；

滑片，所述滑片的中部枢接所述主体并与所述第一摩擦片远离所述主体槽的一侧抵接；

压力调节板，所述压力调节板的中心开设有安装孔，所述压力调节板靠近所述主体的一侧开设有连通所述安装孔的调节板槽，所述主体的一端穿设所述调节板槽并枢接于所述安装孔；

第二弹性元件，所述第二弹性元件容设于所述调节板槽内；

第二摩擦片，所述第二摩擦片部分容设于所述调节板槽内，所述第二摩擦片的一侧抵接所述第二弹性元件，所述第二摩擦片远离所述调节板槽的一侧抵接所述滑片。

2.根据权利要求1所述的限力器，其特征在于：所述主体包括主体板以及与所述主体板一体成型的连接筒，所述主体槽开设于所述主体板设置所述连接筒的一侧。

3.根据权利要求1或2所述的限力器，其特征在于：所述压力调节板包括旋转板以及与所述旋转板一体成型的收容板，所述调节板槽开设于所述收容板的一侧。

4.根据权利要求1或2所述的限力器，其特征在于：所述主体螺纹连接于所述安装孔。

5.根据权利要求1所述的限力器，其特征在于：所述滑片的尺寸大于所述主体、第一弹性元件、第一摩擦片、压力调节板、第二弹性元件及第二摩擦片中尺寸最大的部件。

6.根据权利要求1或5所述的限力器，其特征在于：所述滑片的周部设有至少一凸出部。

7.根据权利要求1所述的限力器，其特征在于：所述第一弹性元件、第二弹性元件均为弹片，所述弹片呈环形状，所述弹片的中部枢接所述主体。

8.根据权利要求7所述的限力器，其特征在于：所述弹片的表面呈不规则形状。

9.根据权利要求1所述的限力器，其特征在于：所述第一弹性元件、第二弹性元件均为弹性垫圈。

10.根据权利要求1所述的限力器，其特征在于：所述第一弹性元件、第二弹性元件均为弹簧件，所述第一弹性元件的一端连接所述主体，另一端连接所述第一摩擦片；所述第二弹性元件的一端连接所述压力调节板，另一端连接所述第二摩擦片。