CN110497392A - 一种用于工业机器人的底盘结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业机器人技术领域，且公开了一种用于工业机器人的底盘结构，包括支撑台，所述支撑台的上方设有安装平台，所述支撑台和安装平台之间设有若干组消能液压杆，所述消能液压杆的一侧设有液压管，若干个所述液压管连通一个油路形成闭环油路。本发明通过在安装平台的底部设置三组消能液压杆，并将三组消能液压杆的油路共通一处且形成闭环油路，三组消能液压杆不可实现同时升或降，使得安装平台在垂直方向呈刚性连接，将安装平台与消能液压杆通过球支座铰接，使得安装平台可实现倾斜，三组消能液压杆协同动作，对传来的不均匀震动实现局部抗震、整体协作效果，可迅速达到最佳的缓冲效果，减缓安装平台上部的动作幅度。

Description

一种用于工业机器人的底盘结构

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体为一种用于工业机器人的底盘结构。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人，由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成，控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号并进行控制。

工业机器人常固定于工业生产流水线的某一处进行工业生产作业，其中，底盘用于稳固机器人的主体，常要求其支撑的稳定性，同时，由于工业机器人在作业过程中，需要进行转身、转向等各种复杂动作，会产生较大的振动，除了要求自身各部件的缓冲以外，对于底座支撑，仍需实现缓冲效果，以更好的将缓冲力传至底座并减弱或消除振幅，现有底座与机器人主体的连接大多采用焊接或栓接，不具备抗振能力，而一些考虑抗震的底座，基本均是以弹簧等缓冲部件实现，由于弹簧的柔性连接，易使得在进行连续振动时出现振幅较大的情况，使得机器人主体的位置精度难以控制，不利于工业机器人的生产作业，因此，提出一种工业机器人的底盘结构，旨在解决上述问题。

发明内容

针对背景技术中提出的现有工业机器人的底盘在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种用于工业机器人的底盘结构，具备缓冲作用时上部结构振幅小的优点，解决了上述背景技术中提出的因缓冲结构柔性连接带来的上部结构振幅大的问题。

本发明提供如下技术方案：一种用于工业机器人的底盘结构，包括支撑台，所述支撑台的上方设有安装平台，所述支撑台和安装平台之间设有若干组消能液压杆，所述消能液压杆的底端固定连接于支撑台的顶端，所述消能液压杆的顶端设有球支座，所述球支座用于将安装平台和消能液压杆铰接，所述消能液压杆的外部设有复位弹簧，所述复位弹簧的上下两端分别固定连接于安装平台的底端和支撑台的顶端，所述消能液压杆的一侧设有液压管，所述液压管用于供给消能液压杆内腔的液压油，若干个所述液压管连通一个油路形成闭环油路。

优选的，所述消能液压杆设有三组，且三组消能液压杆环形阵列在支撑台的顶端。

优选的，所述液压管的一端设有阻尼管，所述阻尼管的另一端连通三通管的内部，所述阻尼管的内径小于液压管内径的一半。

优选的，所述阻尼管为铜制中空管。

优选的，所述复位弹簧的初始形变量为零。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过在安装平台的底部设置三组消能液压杆，并将三组消能液压杆的油路共通一处且形成闭环油路，三组消能液压杆不可实现同时升或降，使得安装平台在垂直方向呈刚性连接，将安装平台与消能液压杆通过球支座铰接，使得安装平台可实现倾斜，三组消能液压杆协同动作，对传来的不均匀震动实现局部抗震、整体协作效果，可迅速达到最佳的缓冲效果，减缓安装平台上部的动作幅度，液压管则用于复位消能液压杆。

2、本发明通过将三组液压管由三个更细的油管连通于三通管处，当某一个液压管排液，另两个液压管吸液时，因管路的管径变化导致管路流量受控不可陡变的特性，可减缓管路内的油液流通速度，从而减缓三组消能液压杆的伸缩效果，其中，部分振幅转化为液压油内能而得以消散。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明阻尼管连接结构示意图；

图3为本发明球支座在安装平台上分布示意图；

图4为本发明转动连接机构侧视图。

图中：1、基座；2、液压缸；3、旋转驱动电机；4、转动连接机构；41、连接套筒；42、滑槽；43、销杆；5、支撑台；6、安装平台；7、消能液压杆；8、复位弹簧；9、球支座；10、液压管；11、阻尼管；12、三通管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种用于工业机器人的底盘结构，包括基座1，在基座1的上方设有环形阵列的三至四组液压缸2，液压缸2的顶端固定连接有支撑台5，液压缸2用于支撑支撑台5并调节支撑台5的高度，在基座1的顶端中部设有旋转驱动电机3，旋转驱动电机3通过转动连接机构4连接于支撑台5的底部，旋转驱动电机3用于驱动支撑台5转动而调整角度，由于支撑台5可上升，故而，旋转驱动电机3通过转动连接机构4连接支撑台5的具体连接为：转动连接机构4包括连接套筒41、滑槽42和销杆43，连接套筒41活动套接于旋转驱动电机3的外部，且连接套筒41的顶端固定连接于支撑台5的底部，连接套筒41的两侧对称开设有滑槽42，销杆43贯穿于旋转驱动电机3的顶端，且销杆43的两端伸入滑槽42内，即由支撑台5升降带动连接套筒41升降，销杆43在滑槽42内上下滑动，旋转驱动电机3转动时，通过销杆43带动连接套筒41转动，从而带动支撑台5转动。在支撑台5的上方设有安装平台6，安装平台6的顶端即固定连接工业机器人的主体，支撑台5和安装平台6之间设有消能液压杆7，消能液压杆7的底端固定连接于支撑台5的顶端，消能液压杆7的顶端与安装平台6的底端之间设有球支座9，球支座9用于完成消能液压杆7与安装平台6的球铰接，三个消能液压杆7的外部均设有复位弹簧8，复位弹簧8的两端分别固定连接于支撑台5和安装平台6上，复位弹簧8用于将消能液压杆7复位，消能液压杆7的一侧设有液压管10，消能液压杆7内腔的液压油通过液压管10供给或回收，三组消能液压杆7上引出的液压管10共通一个油路而形成闭环油路，即一个液压管10回收液压油，则另两个液压管10会供给液压油。

由此，由于三个消能液压杆7的油路共通形成闭环，故而，安装平台6在做整体上升或下降时，可视为安装平台6与消能液压杆7的刚性连接，而当安装平台6的上部传来局部震动时，则三个消能液压杆7中，一个消能液压杆7会下降，而另两个消能液压杆7上升，形成安装平台6倾斜，从而，局部震动由整体协调动作，分摊振幅，达到缓冲效果，在三个复位弹簧8的弹力与拉力辅助作用下，消能液压杆7可完成复位，安装平台6恢复平稳。

其中，三个液压管10的连通端均设有阻尼管11，三个阻尼管11连通有三通管12，阻尼管11的通径小于液压管10通径的一半。由此，利用管路内流量不可陡变的特性，可使得安装平台6震动引起的消能液压杆7伸缩，带动各管路油压的变化时，因消能液压杆7内供油或排油的速度受阻，而减缓消能液压杆7的伸缩量，振幅部分转化为液压油内能消散，从而达到缓冲效果的同时，保障了安装平台6振动幅度的稳定，以保障上部机器人作业位置的精度。

其中，三个阻尼管11采用铜质管，因三个阻尼管11作用在于阻碍油路流通速度，故而，阻尼管11内会出现负压吸或正压胀现象，铜制管可保证管内油路稳定，另一方面，产生的内能使得液压油温度升高，可通过阻尼管11的铜制管散热。

其中，将复位弹簧8的形变状态设为初始形变量，即在安装平台6不产生震动时，复位弹簧8处于零点应变状态，使得复位弹簧8提供缓冲效果最小化，同时，消能液压杆7的伸缩会使得复位弹簧8拉伸或压缩，便于三组复位弹簧8最终将消能液压杆7均拉回零点状态。

其中，三组消能液压杆7的设置，可利用呈三角布置的稳定性保证支撑，另，在出现局部震动时，使得其中一个消能液压杆7压缩，另两个消能液压杆7拉伸，从而由两组消能液压杆7分摊一组消能液压杆7的液压，降低安装平台6的整体变幅，以达到缓冲时变幅小且稳定的效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于工业机器人的底盘结构，包括支撑台(5)，其特征在于：所述支撑台(5)的上方设有安装平台(6)，所述支撑台(5)和安装平台(6)之间设有若干组消能液压杆(7)，所述消能液压杆(7)的底端固定连接于支撑台(5)的顶端，所述消能液压杆(7)的顶端设有球支座(9)，所述球支座(9)用于将安装平台(6)和消能液压杆(7)铰接，所述消能液压杆(7)的外部设有复位弹簧(8)，所述复位弹簧(8)的上下两端分别固定连接于安装平台(6)的底端和支撑台(5)的顶端，所述消能液压杆(7)的一侧设有液压管(10)，所述液压管(10)用于供给消能液压杆(7)内腔的液压油，若干个所述液压管(10)连通一个油路形成闭环油路。

2.根据权利要求1所述的一种用于工业机器人的底盘结构，其特征在于：所述消能液压杆(7)设有三组，且三组消能液压杆(7)环形阵列在支撑台(5)的顶端。

3.根据权利要求1所述的一种用于工业机器人的底盘结构，其特征在于：所述液压管(10)的一端设有阻尼管(11)，所述阻尼管(11)的另一端连通三通管(12)的内部，所述阻尼管(11)的内径小于液压管(10)内径的一半。

4.根据权利要求3所述的一种用于工业机器人的底盘结构，其特征在于：所述阻尼管(11)为铜制中空管。

5.根据权利要求1所述的一种用于工业机器人的底盘结构，其特征在于：所述复位弹簧(8)的初始形变量为零。