CN111958641A - 一种末端执行器的防碰撞保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种末端执行器的防碰撞保护装置，包括筒体、壳体、安装杆、磁铁安装板、吸合机构和若干个辅助机构，所述筒体的两侧各安装有一传感器，所述筒体的上面设有法兰连接板，所述法兰连接板和机器人相连接，所述磁铁安装板连接在所述安装杆的上面，所述磁铁安装板的下面两端各安装有一半圆板，所述半圆板卡在所述筒体侧面开设的锥形槽内，所述吸合机构包括若干个上磁铁和若干个下磁铁，所述辅助机构安装在所述连接底板的下面，所述辅助机构包括支撑座和滑动套设在所述支撑座外侧的滑筒，所述支撑座的上端滑动设有安装杆，所述安装杆的上端穿过所述缓冲套并连接在所述安装板的下面，本发明缓冲效果好、使用安全性高。

Description

一种末端执行器的防碰撞保护装置

技术领域

本发明涉及机器人用部件技术领域，具体涉及一种末端执行器的防碰撞保护装置。

背景技术

随着科技的发展，人工智能越来越进步，在企业的生产过程中，许多人工操作的工站逐渐被机器人所取代，不仅使得自动化程度提高，还使得工作效率大大提高，不过由于机器人往往为刚性连接，机器人在执行命令的过程中，有可能由于突发情况而造成机器人与周边设备产生碰撞，这样会造成机器人的部件损毁，严重者会造成整个机器人报废，不利于企业的生产安全。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种末端执行器的防碰撞保护装置，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种末端执行器的防碰撞保护装置，包括：

筒体，所述筒体的两侧各安装有一传感器，所述筒体的上面设有顶部盖板，所述顶部盖板的上面设有法兰连接板，所述法兰连接板和机器人相连接；

壳体，所述壳体包括连接底板和一对侧板，所述连接底板连接在所述筒体的底部，所述侧板连接在所述筒体安装相对应侧的所述传感器的外侧；

安装杆，所述安装杆的上端滑动穿过所述连接底板并延伸至所述筒体内，所述安装杆的下面连接有安装板；

磁铁安装板，所述磁铁安装板连接在所述安装杆的上面，且所述磁铁安装板的两端分别和所述传感器相互感应，所述磁铁安装板的下面两端各安装有一半圆板，所述半圆板卡在所述筒体侧面开设的锥形槽内，所述传感器位于所述半圆板的外面；

吸合机构，所述吸合机构包括安装在所述磁铁安装板下面的若干个上磁铁和设置在所述上磁铁下面且和所述上磁铁相互吸合的若干个下磁铁。

进一步地，还包括若干个辅助机构，所述辅助机构安装在所述连接底板的下面，所述辅助机构包括支撑座和滑动套设在所述支撑座外侧的滑筒，所述支撑座的下端和侧面设有若干个用于抵抗冲击作用的缓冲轮，所述滑筒的上面设有缓冲套，所述支撑座的上端滑动设有安装杆，所述安装杆的上端穿过所述缓冲套并连接在所述连接底板的下面，所述安装杆的下端穿过所述支撑座的下腔安装有螺母，所述辅助机构还包括安装座和保护套，所述安装座安装在所述滑筒的上面，所述缓冲套安装在所述安装座的上面，所述保护套套设在所述缓冲套的安装部上。

更进一步地，所述辅助机构还包括锥形筒和支撑套，所述锥形筒滑动安装在所述滑筒的锥形腔内且套设在所述安装杆上，所述支撑套套设在所述安装杆的上端且位于所述锥形筒的上面，所述锥形筒的下面安装有若干个滑杆，所述滑杆上套设有弹簧，所述弹簧的上端和下端分别抵持在所述锥形筒的下表面和所述支撑座的上表面。

更进一步地，所述缓冲套还包括缓冲部，所述缓冲部连接在所述安装部的上面，所述支撑套的上端抵持在所述缓冲部的内部上端，所述安装部的上端外侧开设有容纳腔，所述保护套容纳于所述容纳腔内，所述安装部的下端外侧开设有凹腔，所述安装座的凸出部嵌设在所述凹腔内。

更进一步地，所述保护套包括套体，所述套体套设在所述容纳腔内，所述套体的外面设有若干个上侧翼、若干个中侧翼和若干个下侧翼，所述中侧翼位于相对应的所述上侧翼和所述下侧翼之间。

更进一步地，所述支撑座还包括底座和支撑座，所述滑筒设置在所述底座上，所述支撑座连接在所述底座的上端且位于所述锥形腔内，所述安装杆的下端滑动连接在所述支撑座内，所述弹簧的下端抵持在所述支撑座的上表面。

更进一步地，所述滑筒的上面还设有若干个支撑杆，若干个支撑杆呈环形结构，所述安装座和所述安装部将若干个支撑杆包围在内。

更进一步地，所述上侧翼和所述中侧翼均斜向上弯曲延伸，所述上侧翼的外端上侧抵持在所述缓冲部的下表面，所述下侧翼斜向下弯曲延伸。

进一步地，所述筒体的两侧分别安装有一传感器安装板，所述传感器安装在相对应侧的所述传感器安装板的外面。

更进一步地，所述吸合机构还包括若干个磁铁垫块，所述磁铁垫块安装在所述筒体的底部，所述下磁铁安装在所述磁铁垫块的上面。

从上述的技术方案可以看出，本发明的优点是：

1.本发明能够在机器人发生碰撞时及时发出信号，从而控制机器人停止，能够大大降低机器人的损伤，使得执行命令时更加安全；

2. 本发明中还设有辅助机构，辅助机构能够提供缓冲，从而降低机器人的碰撞冲击力，从而使得损伤更小，且辅助机构制作成本低，且更换方便，从而降低生产成本。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的筒体和半圆板连接的左视图。

图3为本发明的辅助机构的结构示意图。

图4为图3的A处局部放大图。

附图标记列表：壳体1、连接底板11、侧板12、筒体2、锥形槽21、传感器安装板22、传感器23、顶部盖板24、法兰连接板25、磁铁安装板3、半圆板31、吸合机构4、磁铁垫块41、上磁铁42、下磁铁43、安装杆5、安装板51、辅助机构6、支撑座61、底座611、支撑座612、滑孔6121、安装杆613、螺母614、下腔615、缓冲轮616、滑筒62、锥形腔622、支撑杆623、锥形筒63、滑杆631、弹簧632、安装座64、凸出部641、保护套65、套体651、上侧翼652、中侧翼653、下侧翼654、缓冲套66、缓冲部661、容纳腔662、凹腔663、安装部664、支撑套67。

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。

参考图1至图4，如图1和图2所示的一种末端执行器的防碰撞保护装置，包括筒体2、壳体1、安装杆5、磁铁安装板3、吸合机构4和若干个辅助机构6，所述筒体2的两侧各安装有一传感器23，所述筒体2的上面设有顶部盖板24，所述顶部盖板24的上面设有法兰连接板25，所述法兰连接板25和机器人相连接，所述壳体1包括连接底板11和一对侧板12，所述连接底板11连接在所述筒体2的底部，所述侧板12连接在所述筒体2安装相对应侧的所述传感器23的外侧，所述安装杆5的上端滑动穿过所述连接底板11并延伸至所述筒体2内，所述安装杆5的下面连接有安装板51，所述安装板51与机器人的夹爪相连接，所述磁铁安装板3连接在所述安装杆5的上面，且所述磁铁安装板3的两端分别和所述传感器23相互感应，所述磁铁安装板3的下面两端各安装有一半圆板31，所述半圆板31卡在所述筒体2侧面开设的锥形槽21内，所述半圆板31用于限制所述安装杆5的转动，所述传感器23位于所述半圆板31的外面，所述吸合机构4包括安装在所述磁铁安装板3下面的若干个上磁铁42和设置在所述上磁铁42下面且和所述上磁铁42相互吸合的若干个下磁铁43，所述辅助机构6安装在所述连接底板11的下面，所述辅助机构6包括支撑座61和滑动套设在所述支撑座61外侧的滑筒62，所述支撑座61的下端和侧面设有若干个用于抵抗冲击作用的缓冲轮616，所述缓冲轮616为橡胶轮，具有一定的抗冲击作用，若干个缓冲轮616包围在所述支撑座61的外侧，能够360°进行防护，从而保护作用更好，所述滑筒62的上面设有缓冲套66，所述支撑座61的上端滑动设有安装杆613，所述安装杆613的上端穿过所述缓冲套66并连接在所述连接底板11的下面，所述安装杆613的下端穿过所述支撑座61的下腔615安装有螺母614，所述螺母614用于限定所述安装杆613和所述支撑座61之间的连接关系，所述螺母614和所述下腔615的顶壁之间设有碟簧，碟簧能够降低所述螺母614和所述下腔615之间的碰撞。

如图3，所述辅助机构6还包括安装座64和保护套65，所述安装座64安装在所述滑筒62的上面，所述缓冲套66安装在所述安装座64的上面，所述保护套65套设在所述缓冲套66的安装部664上。

优选地，所述辅助机构6还包括锥形筒63和支撑套67，所述锥形筒63滑动安装在所述滑筒62的锥形腔622内且套设在所述安装杆613上，所述支撑套67套设在所述安装杆613的上端且位于所述锥形筒63的上面，所述锥形筒63的下面安装有若干个滑杆631，所述滑杆631上套设有弹簧632，所述弹簧632的上端和下端分别抵持在所述锥形筒63的下表面和所述支撑座61的上表面，通过所述滑杆631和所述弹簧632能够提高所述锥形筒63和所述支撑座61之间的缓冲。

优选地，所述缓冲套66还包括缓冲部661，所述缓冲部661连接在所述安装部664的上面，所述支撑套67的上端抵持在所述缓冲部661的内部上端，所述安装部664的上端外侧开设有容纳腔662，所述保护套65容纳于所述容纳腔662内，所述安装部664的下端外侧开设有凹腔663，所述安装座64的凸出部641嵌设在所述凹腔663内。

如图4，所述保护套65包括套体651，所述套体651套设在所述容纳腔662内，所述套体651的外面设有若干个上侧翼652、若干个中侧翼653和若干个下侧翼654，所述中侧翼653位于相对应的所述上侧翼652和所述下侧翼654之间，所述套体651对所述缓冲套66具有支撑作用，从而防止所述缓冲套66被过度挤压。

优选地，所述支撑座61还包括底座611和支撑座612，所述滑筒62设置在所述底座611上，所述支撑座612连接在所述底座611的上端且位于所述锥形腔622内，所述安装杆613的下端滑动连接在所述支撑座612内，所述弹簧632的下端抵持在所述支撑座612的上表面，所述滑杆631的下端伸入所述支撑座612上面开设有的滑孔6121内。

优选地，所述滑筒62的上面还设有若干个支撑杆623，若干个支撑杆623呈环形结构，所述安装座64和所述安装部664将若干个支撑杆623包围在内。

优选地，所述上侧翼652和所述中侧翼653均斜向上弯曲延伸，所述上侧翼652的外端上侧抵持在所述缓冲部661的下表面，所述下侧翼654斜向下弯曲延伸，所述上侧翼652和所述中侧翼653能够对所述缓冲部661提供支撑缓冲作用，所述下侧翼654对所述上侧翼652和所述中侧翼653具有支撑作用，从而使得缓冲效果好、使用寿命长。

优选地，所述筒体2的两侧分别安装有一传感器安装板22，所述传感器23安装在相对应侧的所述传感器安装板22的外面。

优选地，所述吸合机构4还包括若干个磁铁垫块41，所述磁铁垫块41安装在所述筒体2的底部，所述下磁铁43安装在所述磁铁垫块41的上面。

工作原理：机器人正常工作时，所述上磁铁42和所述下磁铁43紧紧吸合，使得所述安装杆5在所述筒体2内无法上下移动，且此时所述半圆板31卡在所述锥形槽21内，从而使得所述安装杆5无法转动，从而整个装置在机器人正常工作的情况下处于固定状态，当机器人的夹爪撞击到周围设备时，会使得所述安装板51上移，所述安装板51会先撞击到所述缓冲轮616，所述缓冲轮616受到冲击会挤压所述支撑座61，所述支撑座61会使得所述滑筒62向上滑动，所述滑筒62向上滑动会带着所述安装座64和所述缓冲套66同时移动，所述缓冲套66会撞击所述连接底板11，通过所述缓冲套66的自身特性，能够降低对所述连接底板11的撞击，在所述缓冲套66缓冲变形的过程中会挤压所述保护套65，所述保护套65能够加强对所述缓冲套66的作用，从而使得缓冲保护效果更好，从而对所述连接底板11进行缓冲，以降低冲击力，提高使用寿命，当冲击作用继续增大时，所述安装板51会挤压所述磁铁安装板3，于是所述磁铁安装板3带着所述上磁铁42上移，使得所述上磁铁42和所述下磁铁43分开，且所述半圆板31从所述锥形槽21内脱离，此时所述磁铁安装板3的两端和所述传感器23的距离增大，所述传感器23感应到距离增大后，就会向机器人发出信号，从而使得机器人停止移动。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种末端执行器的防碰撞保护装置，其特征在于，包括：

筒体（2），所述筒体（2）的两侧各安装有一传感器（23），所述筒体（2）的上面设有顶部盖板（24），所述顶部盖板（24）的上面设有法兰连接板（25），所述法兰连接板（25）和机器人相连接；

壳体（1），所述壳体（1）包括连接底板（11）和一对侧板（12），所述连接底板（11）连接在所述筒体（2）的底部，所述侧板（12）连接在所述筒体（2）安装相对应侧的所述传感器（23）的外侧；

安装杆（5），所述安装杆（5）的上端滑动穿过所述连接底板（11）并延伸至所述筒体（2）内，所述安装杆（5）的下面连接有安装板（51）；

磁铁安装板（3），所述磁铁安装板（3）连接在所述安装杆（5）的上面，且所述磁铁安装板（3）的两端分别和所述传感器（23）相互感应，所述磁铁安装板（3）的下面两端各安装有一半圆板（31），所述半圆板（31）卡在所述筒体（2）侧面开设的锥形槽（21）内，所述传感器（23）位于所述半圆板（31）的外面；

吸合机构（4），所述吸合机构（4）包括安装在所述磁铁安装板（3）下面的若干个上磁铁（42）和设置在所述上磁铁（42）下面且和所述上磁铁（42）相互吸合的若干个下磁铁（43）。

2.如权利要求1所述的末端执行器的防碰撞保护装置，其特征在于，还包括若干个辅助机构（6），所述辅助机构（6）安装在所述连接底板（11）的下面，所述辅助机构（6）包括支撑座（61）和滑动套设在所述支撑座（61）外侧的滑筒（62），所述支撑座（61）的下端和侧面设有若干个用于抵抗冲击作用的缓冲轮（616），所述滑筒（62）的上面设有缓冲套（66），所述支撑座（61）的上端滑动设有安装杆（613），所述安装杆（613）的上端穿过所述缓冲套（66）并连接在所述连接底板（11）的下面，所述安装杆（613）的下端穿过所述支撑座（61）的下腔（615）安装有螺母（614），所述辅助机构（6）还包括安装座（64）和保护套（65），所述安装座（64）安装在所述滑筒（62）的上面，所述缓冲套（66）安装在所述安装座（64）的上面，所述保护套（65）套设在所述缓冲套（66）的安装部（664）上。

3.如权利要求2所述的末端执行器的防碰撞保护装置，其特征在于，所述辅助机构（6）还包括锥形筒（63）和支撑套（67），所述锥形筒（63）滑动安装在所述滑筒（62）的锥形腔（622）内且套设在所述安装杆（613）上，所述支撑套（67）套设在所述安装杆（613）的上端且位于所述锥形筒（63）的上面，所述锥形筒（63）的下面安装有若干个滑杆（631），所述滑杆（631）上套设有弹簧（632），所述弹簧（632）的上端和下端分别抵持在所述锥形筒（63）的下表面和所述支撑座（61）的上表面。

4.如权利要求3所述的末端执行器的防碰撞保护装置，其特征在于，所述缓冲套（66）还包括缓冲部（661），所述缓冲部（661）连接在所述安装部（664）的上面，所述支撑套（67）的上端抵持在所述缓冲部（661）的内部上端，所述安装部（664）的上端外侧开设有容纳腔（662），所述保护套（65）容纳于所述容纳腔（662）内，所述安装部（664）的下端外侧开设有凹腔（663），所述安装座（64）的凸出部（641）嵌设在所述凹腔（663）内。

5.如权利要求4所述的末端执行器的防碰撞保护装置，其特征在于，所述保护套（65）包括套体（651），所述套体（651）套设在所述容纳腔（662）内，所述套体（651）的外面设有若干个上侧翼（652）、若干个中侧翼（653）和若干个下侧翼（654），所述中侧翼（653）位于相对应的所述上侧翼（652）和所述下侧翼（654）之间。

6.如权利要求5所述的末端执行器的防碰撞保护装置，其特征在于，所述支撑座（61）还包括底座（611）和支撑座（612），所述滑筒（62）设置在所述底座（611）上，所述支撑座（612）连接在所述底座（611）的上端且位于所述锥形腔（622）内，所述安装杆（613）的下端滑动连接在所述支撑座（612）内，所述弹簧（632）的下端抵持在所述支撑座（612）的上表面。

7.如权利要求6所述的末端执行器的防碰撞保护装置，其特征在于，所述滑筒（62）的上面还设有若干个支撑杆（623），若干个支撑杆（623）呈环形结构，所述安装座（64）和所述安装部（664）将若干个支撑杆（623）包围在内。

8.如权利要求4所述的末端执行器的防碰撞保护装置，其特征在于，所述上侧翼（652）和所述中侧翼（653）均斜向上弯曲延伸，所述上侧翼（652）的外端上侧抵持在所述缓冲部（661）的下表面，所述下侧翼（654）斜向下弯曲延伸。

9.如权利要求1所述的末端执行器的防碰撞保护装置，其特征在于，所述筒体（2）的两侧分别安装有一传感器安装板（22），所述传感器（23）安装在相对应侧的所述传感器安装板（22）的外面。

10.如权利要求9所述的末端执行器的防碰撞保护装置，其特征在于，所述吸合机构（4）还包括若干个磁铁垫块（41），所述磁铁垫块（41）安装在所述筒体（2）的底部，所述下磁铁（43）安装在所述磁铁垫块（41）的上面。

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