CN110355785B - 一种机器人及其机座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加工设备技术领域，具体涉及一种机器人及其机座。该机座包括安装主体和支撑部，所述安装主体的底面为支撑底面，所述安装主体具有安装孔，所述安装孔用于容纳所述动作部的一部分；所述支撑部连接在所述安装主体中靠近所述安装孔的一侧，且所述支撑部与所述安装主体相对固定，所述支撑部与所述支撑底面均用于支撑所述安装主体和所述动作部。采用该机座安装动作部组装成的机器人可以平稳地安放在地面等存放平面上，在支撑底面和支撑部的共同作用下，机器人基本不会出现倾倒的情况。

Description

一种机器人及其机座

技术领域

本发明涉及加工设备技术领域，具体涉及一种机器人及其机座。

背景技术

随着工业自动化进程的不断推进，越来越多的加工生产过程中，均通过自动化机械设备取代人工操作。SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm，选择顺应性装配机器手臂)机器人是一种常见的应用于装配作业的机器人手臂，其包括机座和动作部，动作部即为机器人的“手臂”，动作部通常借助大法兰安装在机座上方一侧，在机器人工作前，通过机座上的通孔将整个机器人固定在安装座上。通常情况下在该机器人工作结束后需要将该机器人从安装座上拆下，但是由于动作部的重量较大，造成整个机器人的重心不居中，无法直接放置在地面上，为了防止机器人出现倾倒或碰撞情况，需要将机器人搬运并安放在特定支撑架上，费时费力，且在下次需要使用该机器人时，还需从安装架处将机器人搬回，极大地增大人力成本和时间成本的支出。

发明内容

(一)本发明要解决的技术问题是：目前的机器人借助机座无法直接稳定放置在地面等存放平面上，收纳和取用过程均需投入大量的人力和时间成本转移机器人。

(二)技术方案

为了实现上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种机器人的机座，以用于安装动作部，其包括：安装主体，所述安装主体的底面为支撑底面，所述安装主体具有安装孔，所述安装孔用于容纳所述动作部的一部分；

支撑部，所述支撑部连接在所述安装主体中靠近所述安装孔的一侧，且所述支撑部与所述安装主体相对固定，所述支撑部与所述支撑底面均用于支撑所述安装主体和所述动作部。

可选地，所述支撑部包括侧支部，所述侧支部的相对两端分别为连接端和支撑端，所述连接端与所述安装主体的中部连接，所述支撑端与所述支撑底面之间具有设定间距。

可选地，所述侧支部为平板状结构，所述侧支部的长度方向与所述支撑底面具有设定夹角，所述侧支部的宽度方向与所述支撑底面平行。

可选地，所述侧支部包括第一支撑板、第二支撑板和定位部，所述第一支撑板的相对两端中，一者为所述连接端，另一者与所述第二支撑板活动连接；

所述第二支撑板远离所述第一支撑板的一端为所述支撑端，且所述第一支撑板和所述第二支撑板通过所述定位部相对固定。

可选地，所述第一支撑板具有相连通的容纳腔和两个伸出孔，所述定位部安装于所述容纳腔；

所述定位部包括弹性件和两个定位凸块，所述弹性件位于两个所述定位凸块之间，且所述弹性件具有初始弹力；两个所述定位凸块分别自两个伸出孔伸出，且所述定位凸块与所述伸出孔的内侧在弹力方向上限位配合；

所述第二支撑板具有滑槽，所述第一支撑板滑动安装于所述滑槽内，所述第二支撑板远离所述支撑端的端部的侧板上设置有两个定位孔，两个所述定位凸块与两个所述定位孔一一对应配合，且所述定位凸块设置成与所述定位孔在垂直于所述弹力方向的方向上限位配合。

可选地，所述第一支撑板和所述安装主体通过转轴转动连接，所述转轴的轴向与所述支撑底面平行。

可选地，所述支撑部还包括底支部，所述底支部的相对两端分别与所述支撑端和所述安装主体连接，所述底支部、所述侧支部和所述安装主体三者相对固定。

可选地，所述底支部为板状结构，且所述底支部与所述支撑端和所述安装主体均通过转轴转动连接，所述转轴的轴向与所述支撑底面平行。

可选地，所述安装主体的下部具有收纳腔，所述收纳腔用于收纳所述底支部，所述底支部远离所述支撑端的一端为限位端，所述限位端与所述收纳腔的腔壁在所述底支部的活动方向上限位配合。

本发明的第二方面还提供一种机器人，其包括动作部和上述任一所提供的机座，所述动作部的一部分伸入所述机座的安装孔内，且所述动作部通过连接部安装于所述机座。

(三)有益效果

本发明所提供的机器人的机座可以用于安装机器人的动作部，从而形成整个机器人。动作部可以安装在安装主体的安装孔处，在借助该机座安装整个机器人的过程中，可以同时借助安装主体，以及与安装主体相对固定的支撑部提供支撑作用，且支撑部位于安装主体靠近安装孔的一侧，从而在支撑部的作用下，整个机器人基本因出现重力不稳情况，而倾倒碰撞，从而在机器人完成工作之后，工作人员可以将整个机器人从安装座上拆下，就近安放，从而可以减少收纳和取用机器人的过程中所投入的人力和时间成本，这还可以提升生产加工效率。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例所提供的机座的结构示意图；

图2是本发明实施例所提供的机座的另一种状态示意图；

图3是本发明实施例所提供的机座的剖面图；

图4是本发明实施例所提供的机座中侧支部的结构示意图；

图5是本发明实施例所提供的机器人的结构示意图。

附图标记

1-安装主体；

11-安装孔；

12-支撑底面；

13-收纳腔；

2-支撑部；

21-第一支撑板；

22-第二支撑板；

221-滑槽；

222-定位孔；

223-底板；

224-侧板；

225-翻边；

23-定位凸块；

24-底支部；

241-限位块；

3-动作部。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1和图5所示，本发明实施例提供一种机座，其可以与动作部3连接，组装形成机器人。该机座包括安装主体1和支撑部2，其中，安装主体1上设置有安装孔11，借助安装孔11可以将机器人的动作部3安装连接在机座上；在组装机座的过程中，支撑部2设置在安装主体1中靠近安装孔11的一侧，且支撑部2与安装主体1相对固定，从而在安放整个机器人的过程中，可以借助安装主体1的支撑底面12和支撑部2同时为整个机器人提供支撑作用，由于支撑部2设置在安装主体1的一侧，且其靠近安装孔11，进而可以使整个机器人的重心位于支撑部2和安装主体1之间，在支撑部2和支撑底面12的共同作用下，基本可以保证整个机器人能平稳地安放在地面等存放平面上，减少收纳和取用机器人的过程中所投入的人力和时间成本，提升生产加工效率。

具体地，安装主体1和支撑部2均可以采用金属等具有较高结构强度和刚度的材料制成，从而保证安装主体1和支撑部2二者均能提供满足要求的支撑作用，防止安装主体1和支撑部2在支撑过程中出现变形而造成整个机器人倾倒。安装主体1的形状和尺寸可以根据机器人上动作部3的具体结构和尺寸对应设计，从而保证动作部3可以借助法兰和螺纹连接件等部件安装在安装主体1上。支撑部2可以为杆状、板状或块状结构，当然，支撑部2还可以为弯折状等异形结构。在组装机座的过程中，使支撑部2位于安装主体1中靠近安装孔11的一侧，且支撑部2与安装主体1之间相对固定，可选地，在支撑部2和安装主体1均为金属材质的情况下，可以采用焊接的方式将支撑部2固定连接在安装主体1上，这可以保证二者之间相对固定关系的稳定性和可靠性均较高；或者，支撑部2还可以通过螺纹连接件固定连接在安装主体1上。

当然，支撑部2和安装主体1之间还可以存在多种相对位置关系，如支撑部2和安装主体1之间可以形成有位置可调连接关系，在需要将机器人安放在地面等存放平面上时，可以将支撑部2打开，并借助限位件或卡扣等部件使安装主体1与支撑部2之间形成相对固定关系；而在机器人被安装至安装座上进入工作的状态下，则可以将支撑部2收回，并借助相应部件使安装主体1与支撑部2形成相对固定关系，从而尽量防止支撑部2妨碍安装主体1的安装工作以及整个机器人的正常动作。在前述这种情况下，支撑部2与安装主体1之间可以形成有可拆卸连接关系，或者支撑部2与安装主体1之间在某些情况下可以形成有活动连接关系。

进一步地，如图1和图4所示，支撑部2具体可以包括侧支部，侧支部的相对两端分别为连接端和支撑端，侧支部通过连接端与安装主体1连接，支撑端可以支撑在地面等存放平面上，以用于为整个机器人提升支撑作用；且为了保证这种结构的侧支部和安装主体1所产生的支撑效果较好，可以使侧支部通过连接端与安装主体1的中部连接，且使支撑端与支撑底面12之间具有设定间距，从而在一定意义上使侧支部与安装主体1之间构成近似三角形的结构，三角形结构的机座能为整个机器人提供较为稳定的支撑作用，进而防止整个机器人在借助机座支撑于存放平面上时出现倾倒的情况。

具体地，侧支部可以为杆状或板状结构，侧支部与安装主体1之间的相对固定关系可以为永久性地，也可以为暂时性的。如侧支部与安装主体1之间可以通过焊接连接，从而使二者形成永久性的固定连接关系；或者，侧支部与安装主体1之间可以通过螺栓组件等连接，采用这种连接方式，可以使二者之间形成暂时性的固定连接关系，还可以根据不同情况对侧支部与安装主体1之间的相对位置的进行改变，如在不需要存放的情况下，可以将支撑部2整体拆下。进一步地，本领域技术人员可以根据实际情况，确定连接端在安装主体1上的具体连接位置，以及支撑端与支撑底面12之间的间距大小；另外，前述间距指的是支撑端与支撑底面12之间的最小间距。

更具体地，如图1所示，侧支部可以为平板状结构，且在安装侧支部的过程中，可以使侧支部的长度方向与支撑底面12之间形成有设定夹角，且使侧支部的宽度方向与支撑底面12平行，在这种情况下，支撑端与地面等存放平面之间可以形成线接触或面接触关系，从而使侧支部所提供的支撑效果更好，进而可以更好地为安装主体1提供支撑作用，从而在侧支部和安装主体1二者的配合下，为整个机器人提供更为可靠的支撑作用。侧支部的长度方向与支撑底面12之间的夹角可以根据实际情况确定，如图3所示，侧支部的长度方向可以为方向A。

进一步地，如图4所示，侧支部可以包括第一支撑板21、第二支撑板22和定位部，其中，第一支撑板21的相对两端中，一者为连接端，整个侧支部通过连接端与安装主体1连接，另一者与第二支撑板22活动连接；第二支撑板22远离第一支撑板21的一端为支撑端，整个侧支部借助支撑端支撑于存放平面上，在组装第一支撑板21和第二支撑板22的过程中，借助定位部，可以使第一支撑板21和第二支撑板22形成相对固定关系。在第一支撑板21和第二支撑板22二者之间相对位置可调的情况下，一方面可以根据该机座的存放位置不同，改变整个侧支部的总长度；另一方面，在机器人被连接至安装座上之后进入工作时，可以通过改变第一支撑板21和第二支撑板22的相对长度，从而使侧支部的整体结构更紧凑，外部尺寸相对较小，防止侧支部的存在对机器人的安装和正常工作产生不利影响。

具体地，第一支撑板21和第二支撑板22之间可以为折叠状结构，或者二者之间还可以为套装结构，再比如二者之间还可以为可拆卸连接结构，从而在不需要使用侧支部的情况下，可以将第二支撑板22单独拆下或将整个侧支部拆下，防止侧支部影响机器人的工作。定位部可以为螺纹组件，如第一支撑板21和第二支撑板22上均可以设置有对应的通孔，从而在需要存放机器人的情况下，可通过螺栓组件穿过前述通孔，使第一支撑板21和第二支撑板22形成相对固定关系；相应地，第一支撑板21与安装主体1之间也可以通过焊接或螺栓连接等方式形成固定连接关系。当然，定位部还可以为如限位销等其他限位部件。

或者，如图4所示，可以在第一支撑板21上设置容纳腔和两个伸出孔，两个伸出孔均与容纳腔连通，定位部可以包括弹性件和两个定位凸块23；相应地，第二支撑板22远离支撑端的端部的侧板224上可以设置有两个定位孔222，进而可以使定位凸块23在弹性件的作用下自伸出孔内伸出，并插入伸出孔，且与伸出孔形成限位配合关系，采用这种结构的定位部，也可以使活动连接的第一支撑板21和第二支撑板22形成相对固定关系，从而保证侧支部可以提供满足需求的支撑效果。

具体地，第二支撑板22上可以设置有滑槽221，以通过滑槽结构为第一支撑板21提供安装空间，第二支撑板22的底板223和两侧板224可以围成滑槽221，且侧板224还可以设置有翻边225，以对安装在滑槽221内的第一支撑板21提供限位作用，防止第一支撑板21从滑槽221内脱出，定位孔222即设置在侧板224上，且定位孔222的具体位置可以根据第一支撑板21和第二支撑板22的长度，以及二者与安装主体1之间的尺寸比例等实际因素确定，定位孔222可以设置有两组，两组定位孔222各包括两个定位孔222，第二支撑板22的相对两端分别设置有一组定位孔222。其中，定位部与靠近安装主体1的一组定位孔222配合时，第一支撑板21和第二支撑板22的总长度最大，二者形成侧支部，可以为整个机器人提供支撑作用；定位部与远离安装主体1的一组定位孔222配合时，第一支撑板21被收纳于第二支撑板22内，从而减小整个侧支部的最大长度，防止侧支部对整个机器人的安装和工作过程产生不利影响。

如图4所示，第一支撑板21上的容纳腔可以为筒状结构，其具体可以为圆筒或方筒，定位凸块23可以为圆杆或方杆状等结构，其长度可以根据实际情况确定，弹性件具体可以为压缩弹簧，压缩弹簧的相对两端分别与两个定位凸块23的尾端配合，弹性件具有初始弹力，从而向两个定位凸块23产生外推效果，使两个定位凸块23自伸出孔内伸出，与定位孔222限位配合，使第一支撑板21和第二支撑板22形成相对固定关系。相应地，在需要解除侧支部的支撑状态时，可以通过向内按压两个定位凸块23，使定位凸块23从定位孔222内脱出，打破与第二支撑板22的限位配合关系，使第一支撑板21能被收回至第二支撑板22的滑槽221内。

优选地，可以使第一支撑板21和安装主体1之间通过转轴形成转动连接关系，且使转轴的轴向与支撑底面12平行，在不需要侧支部工作的情况下，可以使侧支部通过转轴相对安装主体1转动，从而减小与安装主体1之间的夹角，并最终贴合设置在安装主体1的一侧，以最大限度地防止侧支部的存在影响机器人的安装和正常工作。在这种情况下，第一支撑板21和第二支撑板22可以采用伸缩式结构或折叠式结构。

具体地，安装主体1的中部一侧可以设置有配合结构，以通过转轴将第一支撑板21转动连接于安装主体1上，可选地，第一支撑板21的连接端可以连接有轴套，如可以通过焊接等方式将轴套固定在第一支撑板21上，安装主体1上可以设置有对应的通孔，在前述轴套与前述通孔完成配合之后，将转轴插入至通孔和轴套内，且使转轴与轴套在转轴的轴向上形成限位配合关系，这使得第一支撑板21和安装主体1之间能形成可靠的转动连接关系。另外，为了防止在机座在存放过程中，侧支部相对安装主体1向外转动失去支撑作用，而造成机器人倾倒，可选地，第一支撑板21与安装主体1之间可以设置有限位结构，如在第一支撑板21的一侧设置限位卡块，以限制第一支撑板21与安装主体1之间的最大转动角度，防止第一支撑板21因与安装主体1之间存在转动关系而丧失支撑作用。

或者，为了防止与安装主体1转动连接的第一支撑板21出现支撑失效的问题，如图1和图3所示，支撑部2还可以包括底支部24，底支部24相对两端分别与支撑端和安装主体1连接，侧支部、底支部24和安装主体1三者依次连接，形成三角形结构，具有相对固定关系，可以保证在机座支撑机器人的过程中，侧支部不会与安装主体1出现相对转动。

具体地，底支部24可以为杆状或板状结构，如图3所示，优选为板状结构，且底支部24可以与支撑底面12平行或具有较小的夹角；底支部24与侧支部和安装主体1之间均可以通过可拆连接件形成相对固定关系，并且，同上，底支部24与侧支部和安装主体1之间的相对固定关系可以为暂时性的，以在需要提供支撑作用的情况下，借助连接件或限位件等使底支部24与侧支部和安装主体1形成相对固定关系；而在机座安装至安装座上，机器人进入过程时，则可以通过拆下底支部24和侧支部或者使底支部24和侧支部被收纳起来等多种方式，保证整个支撑部2的存在不会对机器人的安装和工作产生妨害等不利影响。

基于上述实施例，优选地，可以使底支部24与支撑端和安装主体1均通过转轴连接，这使得在需要收纳支撑部2时，可以使第一支撑板21被收纳在第二支撑板22内，且使第一支撑板21相对安装主体1转动，进而带动底支部24相对安装主体1转动，一并收纳在安装主体1的一侧，从而防止支撑部2影响机器人的正常工作。具体地，侧支部与安装主体1之间的转轴，侧支部与底支部24之间的转轴，以及底支部24与安装主体1之间的转轴的结构和尺寸均可以相同。

进一步地，如图2和图3所示，安装主体1的下部可以设置有收纳腔13，以通过该收纳腔13收纳底支部24，从而在第一支撑板21相对安装主体1转动的同时，使底支部24向收纳腔13的内侧运动，这可以进一步减少整个支撑部2外露的结构，从而进一步降低增设支撑部2对机器人的安装和正常工作产生的阻碍和不便。同时，底支部24远离支撑端的一端可以为限位端，限位端伸入收纳腔13内，且与收纳腔13的腔壁在底支部24的活动方向上限位配合，一方面可以防止底支部24被过度拉出，而丧失与安装主体1之间的连接关系，另一方面还可以为侧支部的转动角度提供限制作用，防止侧支部的支撑端沿远离安装主体1的方向运动，而丧失支撑功能。

具体地，收纳腔13的具体形状可以根据底支部24的实际结构确定，如底支部24可以为板状结构，则收纳腔13可以为长方体状空腔，收纳腔13的一侧具有开口，底支部24可以从前述开口伸出；为了保证底支部24可以与安装主体1形成限位配合关系，底支部24的限位端的尺寸可以大于前述开口的尺寸，这可以保证底支部24可以通过限位端与安装主体1形成限位配合关系，进而防止底支部24整体从收纳腔13内伸出；或者，底支部24远离支撑端的一端可以设置有限位块241，从而借助限位块241与收纳腔13的腔壁限位配合，防止底支部24从收纳腔13内脱出。其中，底支部24的活动方向即为底支部24插入收纳腔13或自收纳腔13伸出的移动方向。

基于上述任一实施例，如图5所示，本发明的第二方面还提供一种机器人，其包括动作部3和上述任一机座，动作部3的一部分伸入机座的安装孔11内，其动作部3可以通过法兰和螺纹连接件等连接部安装在机座上，动作部3包括驱动电机和转轴等。这种机器人在非工作状态下可以支撑存放在地面等存放平面上，且在支撑部2和支撑底面12的作用下，可以保证机器人不会因重心不稳而出现倾倒等情况。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“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；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，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发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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 (8)

1.一种机器人的机座，用于安装动作部(3)，其特征在于，包括：

安装主体(1)，所述安装主体(1)的底面为支撑底面(12)，所述安装主体(1)具有安装孔(11)，所述安装孔(11)用于容纳所述动作部(3)的一部分；

支撑部(2)，所述支撑部(2)连接在所述安装主体(1)中靠近所述安装孔(11)的一侧，且所述支撑部(2)与所述安装主体(1)相对固定，所述支撑部(2)与所述支撑底面(12)均用于支撑所述安装主体(1)和所述动作部(3)；所述支撑部(2)包括侧支部，所述侧支部的相对两端分别为连接端和支撑端，所述连接端与所述安装主体(1)通过转轴转动连接，所述连接端的一侧设置限位卡块，以限制所述连接端与所述安装主体(1)之间的最大转动角度；

所述支撑部(2)还包括底支部(24)，所述底支部(24)与所述支撑端通过转轴转动连接；所述安装主体(1)的下部具有收纳腔(13)，所述收纳腔(13)用于收纳所述底支部(24)，所述底支部(24)远离所述支撑端的一端设置有限位块(241)，所述底支部(24)通过所述限位块(241)与所述安装主体(1)限位配合，当将所述底支部(24)向伸出所述收纳腔(13)拉动，直至所述限位块(241)完全封堵所述收纳腔(13)的开口时，所述底支部(24)、所述侧支部和所述安装主体(1)三者相对固定。

2.根据权利要求1所述的机座，其特征在于，所述连接端与所述安装主体(1)的中部连接，所述支撑端与所述支撑底面(12)之间具有设定间距。

3.根据权利要求2所述的机座，其特征在于，所述侧支部为平板状结构，所述侧支部的长度方向与所述支撑底面(12)具有设定夹角，所述侧支部的宽度方向与所述支撑底面(12)平行。

4.根据权利要求3所述的机座，其特征在于，所述侧支部包括第一支撑板(21)、第二支撑板(22)和定位部，所述第一支撑板(21)的相对两端中，一者为所述连接端，另一者与所述第二支撑板(22)活动连接；

所述第二支撑板(22)远离所述第一支撑板(21)的一端为所述支撑端，且所述第一支撑板(21)和所述第二支撑板(22)通过所述定位部相对固定。

5.根据权利要求4所述的机座，其特征在于，所述第一支撑板(21)具有相连通的容纳腔和两个伸出孔，所述定位部安装于所述容纳腔；

所述定位部包括弹性件和两个定位凸块(23)，所述弹性件位于两个所述定位凸块(23)之间，且所述弹性件具有初始弹力；两个所述定位凸块(23)分别自两个伸出孔伸出，且所述定位凸块(23)与所述伸出孔的内侧在弹力方向上限位配合；

所述第二支撑板(22)具有滑槽(221)，所述第一支撑板(21)滑动安装于所述滑槽(221)内，所述第二支撑板(22)远离所述支撑端的端部的侧板(224)上设置有两个定位孔(222)，两个所述定位凸块(23)与两个所述定位孔(222)一一对应配合，且所述定位凸块(23)设置成与所述定位孔(222)在垂直于所述弹力方向的方向上限位配合。

6.根据权利要求4所述的机座，其特征在于，所述第一支撑板(21)和所述安装主体(1)通过转轴转动连接，所述转轴的轴向与所述支撑底面(12)平行。

7.根据权利要求1所述的机座，其特征在于，所述底支部(24)为板状结构，所述转轴的轴向与所述支撑底面(12)平行。

8.一种机器人，其特征在于，包括动作部(3)和权利要求1-7中任意一项所述的机座，所述动作部(3)的一部分伸入所述机座的安装孔(11)内，且所述动作部(3)通过连接部安装于所述机座。

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