CN113601491A - 限位装置及具有其的机器人 - Google Patents

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CN113601491A CN202110950383.9A CN202110950383A CN113601491A CN 113601491 A CN113601491 A CN 113601491A CN 202110950383 A CN202110950383 A CN 202110950383A CN 113601491 A CN113601491 A CN 113601491A
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Abstract

本发明提供了一种限位装置及具有其的机器人,限位装置包括:缓冲部,缓冲部可运动地设置在基座上,以用于与待限位部件接触以在待限位部件的推动下运动,以对待限位部件的运动进行缓冲限位;止挡部,设置在基座上,止挡部包括对缓冲部的回位运动进行避让的避让位置和对或缓冲部的回位运动进行止挡的止挡位置,止挡部在避让位置和止挡位置之间可运动地设置。本发明的限位装置解决了现有技术中的机器人的限位装置容易因回位动作与待限位部件发生二次碰撞的问题。

Description

限位装置及具有其的机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,具体而言,涉及一种限位装置及具有其的机器人。
背景技术
工业机器人的一个重要参数为工作空间,工作空间的范围是由机器人的各关节转角的最大转角耦合而成的,其中各关节的最大转角通常由两种方式限定,一种是由程序控制的软限位,另一种是由止挡块等形式控制的硬限位。一般而言,硬限位的限位角度大于等于软限位的限位角度,因为设置硬限位的目的主要是为了防止机器人在失控或其他意外因素而导致过分运动无法停止的情况的发生。
工业机器人通常采用的硬限位方式有两种,分别为刚性碰撞硬限位与柔性碰撞硬限位。其中,刚性碰撞硬限位的主要形式一般为机器人关节臂上两部分刚性结构的碰撞,这种限位方式的特点是瞬间碰撞力巨大,容易造成碰撞结构的物理损坏,并且容易使得碰撞的关节臂受到倾覆力矩,使关节臂绕着非运动轴线发生偏转,并且在刚性碰撞后,机器人仍会具有较大的动能,会具有较大的速度反向运动,易造成二次损伤;柔性碰撞硬限位的主要形式是设置在某一关节的柔性结构与设置在另一关节臂的刚性结构相撞或分别设置在两个关节臂上的两个较硬的柔性结构碰撞,采用柔性碰撞的硬限位方式能够很好的避免碰撞结构的物理损坏,但却会造成柔性碰撞体的自身变形以及位置变动,且变形与变动在很大程度上无法复原,以致限位位置丢失或不准确。另外,由于碰撞体仍需要具有一定的硬度来阻止机器人的运动,因而仍会受到倾覆力矩造成关节臂的偏转。
因此,这两种碰撞形式的硬限位的限位装置均具有容易因回位动作与待限位部件发生二次碰撞从而损伤待限位部件的问题和碰撞后发生的变形无法完全复原导致之后的限位不够精确的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种限位装置及具有其的机器人,以解决现有技术中的机器人的限位装置容易因回位动作与待限位部件发生二次碰撞的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种限位装置,包括:缓冲部,缓冲部可运动地设置在基座上,以用于与待限位部件接触以在待限位部件的推动下运动,以对待限位部件的运动进行缓冲限位;止挡部,设置在基座上,止挡部包括对缓冲部的回位运动进行避让的避让位置和对或缓冲部的回位运动进行止挡的止挡位置,止挡部在避让位置和止挡位置之间可运动地设置。
进一步地,限位装置还包括:回位部,回位部可运动地设置在基座上,以通过回位部的运动推动位于止挡位置的止挡部向避让位置运动,以对缓冲部的回位运动进行避让。
进一步地,止挡部沿靠近或远离基座的限位安装面的方向可运动地设置在限位安装面上,避让位置为相对于止挡位置靠近限位安装面的位置;缓冲部沿平行于限位安装面的方向可运动地设置,缓冲部具有至少部分位于止挡部远离限位安装面的一侧以使止挡部位于避让位置的初始限位位置和运动至对止挡部的运动进行避让的缓冲位置。
进一步地,止挡部沿靠近或远离基座的限位安装面的方向可运动地设置在限位安装面上,避让位置为相对于止挡位置靠近限位安装面的位置;回位部的至少部分设置在止挡部远离基座的限位安装面的一侧且沿靠近或远离止挡部的方向可运动地设置,以在外力的作用下推动止挡部向避让位置运动或在不受外力时自动回位。
进一步地,止挡部包括止挡块和第一弹性件,止挡块的一侧通过第一弹性件与限位安装面接触,止挡块的另一侧用于与缓冲部接触以被缓冲部限制在避让位置;第一弹性件用于推动止挡块沿远离限位安装面的方向运动至止挡位置。
进一步地,限位装置还包括固定块,固定块固定在基座上;缓冲部包括:滑动块和第二弹性件,第二弹性件的两端分别与固定块和滑动块接触;滑动块的至少部分位于止挡部远离限位安装面的一侧以用于与止挡部接触;其中,滑动块用于与待限位部件接触以在待限位部件的推动下运动至缓冲位置,或者滑动块用于在第二弹性件的推动下回到初始限位位置。
进一步地,回位部包括压块和位于压块靠近止挡部一侧的第三弹性件,压块沿靠近或远离止挡部的方向可运动地设置,以使压块的至少部分与止挡部接触或分离;其中,压块在外部压力的作用下沿靠近止挡部的方向运动以推动止挡部沿靠近限位安装面的方向运动;或者压块在第三弹性件的弹性作用下沿远离止挡部的方向运动以回位。
进一步地,基座包括安装基面和设置在安装基面的限位槽,缓冲部安装在安装基面上;限位槽与止挡部对应设置,止挡部的至少部分安装在限位槽内,限位安装面为限位槽的槽底面。
进一步地,基座包括安装基面和设置在安装基面的回位槽,缓冲部安装在安装基面上;回位槽与回位部对应设置,回位部的至少部分安装在回位槽内。
进一步地,基座还包括安装基面和设置在安装基面上的限位槽与回位槽;缓冲部安装在安装基面上;回位部的至少部分位于回位槽内,限位槽和回位槽之间通过连通孔连通,止挡部的一部分位于限位槽内,止挡部的另一部分穿过连通孔后伸入回位槽内且位于回位部靠近回位槽的槽底面的一侧。
进一步地,止挡部包括止挡块和第一弹性件,止挡块的至少部分设置在限位槽内并通过第一弹性件与限位槽的槽底面连接;和/或回位部包括压块和第三弹性件,压块的至少部分设置在回位槽内并通过第三弹性件与回位槽的槽底面连接;和/或回位槽的槽深大于或等于限位槽的槽深。
进一步地,回位部还包括设置在压块远离止挡部一侧的按钮,限位装置还包括用于盖设在回位槽上方的槽盖;压块位于槽盖靠近回位槽的一侧;槽盖上设置有用于供按钮穿过的过孔,按钮的一端穿过过孔后伸出至槽盖远离回位槽的一侧,以供外界按动。
进一步地,安装基面上设置有环状凸起,环状凸起环绕回位槽的周侧设置并朝向远离安装基面的方向延伸,以用于安装槽盖。
进一步地,限位装置还包括固定块,固定块固定在基座上;缓冲部的数量为两个,两个缓冲部分别设置在固定块的相对两侧且均沿靠近或远离固定块的方向可运动地设置,以分别对待限位部件的两个相反方向的运动进行缓冲限位;止挡部的数量为两个,两个止挡部分别与两个缓冲部一一对应地设置,以对缓冲部的回位运动进行止挡或避让。
根据本发明的另一方面,提供了一种机器人,包括基座和可运动地设置在基座上的待限位部件,机器人还包括上述的限位装置,限位装置设置在基座上,以对待限位部件的运动进行限位。
应用本发明的技术方案,本发明的限位装置包括缓冲部和止挡部,缓冲部可运动地设置在基座上,当待限位部件相对于基座运动时,缓冲部用于与待限位部件接触以在待限位部件的推动下运动,以对待限位部件的运动进行缓冲限位;止挡部设置在基座上,止挡部包括对缓冲部的回位运动进行避让的避让位置和对或缓冲部的回位运动进行止挡的止挡位置,止挡部在避让位置和止挡位置之间可运动地设置,解决了现有技术中的机器人的限位装置容易因回位动作与待限位部件发生二次碰撞的问题,避免了缓冲部与待限位部件发生碰撞后缓冲部的反向回位运动对待限位部件造成的意外损伤,使待限位部件具有了更好的安全性和更高的使用寿命。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明的机器人的实施例的结构示意图;
图2示出了图1所示的机器人在A处的局部放大图;
图3示出了图1所示的机器人的限位装置的结构示意图;
图4示出了图1所示的机器人的限位装置的主视图;
图5示出了图3所示的限位装置的止挡块的结构示意图;
图6示出了图3所示的限位装置的滑动块的结构示意图;
图7示出了图3所示的限位装置的压块的结构示意图;
图8示出了图3所示的限位装置的固定块的结构示意图;
图9示出了图1所示的机器人的基座的结构示意图;以及
图10示出了图1所示的机器人的侧视图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
1、止挡部;11、止挡块;111、止挡块本体;112、第一限位柱;12、第一弹性件;13、第一弹性件安装部;2、缓冲部;21、滑动块;211、滑动块本体;2111、第一板体;2112、第二板体;212、第二限位柱;22、第二弹性件;3、回位部;31、压块;311、压块本体;3111、连接部;3112、压动部;312、第三限位柱;32、第三弹性件;33、按钮;34、第三弹性件安装部;4、固定块;41、固定块本体;411、第三板体;412、第四板体;42、第四限位柱;5、槽盖;
10、基座;100、限位安装面;101、安装基面;102、限位槽;103、回位槽;104、连通孔;105、环状凸起;20、待限位部件;201、大臂;2010、限位部;202、小臂。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图10所示,本发明提供了一种限位装置,包括:缓冲部2,缓冲部2可运动地设置在基座10上,以用于与待限位部件20接触以在待限位部件20的推动下运动,以对待限位部件20的运动进行缓冲限位;止挡部1,设置在基座10上,止挡部1包括对缓冲部2的回位运动进行避让的避让位置和对或缓冲部2的回位运动进行止挡的止挡位置,止挡部1在避让位置和止挡位置之间可运动地设置。
本发明的限位装置包括缓冲部2和止挡部1,缓冲部2可运动地设置在基座10上,当待限位部件20相对于基座10运动时,缓冲部2用于与待限位部件20接触以在待限位部件20的推动下运动,以对待限位部件20的运动进行缓冲限位;止挡部1设置在基座10上,止挡部1包括对缓冲部2的回位运动进行避让的避让位置和对或缓冲部2的回位运动进行止挡的止挡位置,止挡部1在避让位置和止挡位置之间可运动地设置,解决了现有技术中的机器人的限位装置容易因回位动作与待限位部件发生二次碰撞的问题,避免了缓冲部2与待限位部件20发生碰撞后缓冲部2的反向回位运动对待限位部件20造成的意外损伤,使待限位部件20具有了更好的安全性和更高的使用寿命。
优选地,限位装置还包括:回位部3,回位部3可运动地设置在基座10上,以通过回位部3的运动推动位于止挡位置的止挡部1向避让位置运动,以对缓冲部2的回位运动进行避让。
在本发明的图1至图10所示的实施例中,止挡部1沿靠近或远离基座10的限位安装面100的方向可运动地设置在限位安装面100上,避让位置为相对于止挡位置靠近限位安装面100的位置;缓冲部2沿平行于限位安装面100的方向可运动地设置,缓冲部2具有至少部分位于止挡部1远离限位安装面100的一侧并与止挡部1接触以使止挡部1位于避让位置的初始限位位置和在待限位部件20的推动下运动至对止挡部1的靠近止挡位置的运动进行避让的缓冲位置。
具体地,限位安装面100为止挡部1的安装面,避让位置为相对于止挡位置靠近限位安装面100的位置;回位部3的至少部分设置在止挡部1远离基座10的限位安装面100的一侧且沿靠近或远离止挡部1的方向可运动地设置,以在外力的作用下推动止挡部1向避让位置运动或在不受外力时自动回位以便于下一次的运动。
如图3所示,止挡部1包括止挡块11和第一弹性件12,止挡块11的一侧通过第一弹性件12与限位安装面100接触,止挡块11的另一侧用于与缓冲部2接触以被缓冲部2限制在避让位置;第一弹性件12用于推动止挡块11沿远离限位安装面100的方向运动至止挡位置,防止机器人停止后因为限位装置的弹力出现二次运动和二次碰撞。
当缓冲部2的至少部分位于止挡块11远离限位安装面100的一侧且与止挡块11接触时,第一弹性件12处于压缩状态;当缓冲部2沿平行于限位安装面100的方向运动且与止挡块11远离限位安装面100的一侧相分离时,止挡块11在第一弹性件12的弹性作用下沿远离限位安装面100的方向运动,第一弹性件12处于放松状态。
可选地,第一弹性件12为压缩弹簧或板簧。
如图3所示,限位装置还包括固定块4,固定块4固定在基座10上;缓冲部2包括:滑动块21和第二弹性件22,第二弹性件22的两端分别与固定块4和滑动块21接触;滑动块21的至少部分位于止挡部1远离限位安装面100的一侧以用于与止挡部1接触;其中,滑动块21用于与待限位部件20接触以在待限位部件20的推动下运动至缓冲位置,或者滑动块21用于在第二弹性件22的推动下回到初始限位位置,解决了发生碰撞后限位装置发生的变形无法完全复原导致之后的限位不够精确的问题,当待限位部件20在失控或意外过度运动后碰撞滑动块21时,第二弹性件22的设置能够减小碰撞力矩以降低对待限位部件20的碰撞损伤,有效地降低了具有待限位部件20的机器人所受到的倾覆力矩,保证了机器人与限位装置发生碰撞后的整机精度,并保证了碰撞后或多次碰撞后滑动块21仍能够接近于回到初始限位位置,减小了机器人的停机力矩。
当滑动块21受到外部撞击力沿靠近固定块4的方向运动时,第二弹性件22处于压缩状态;当滑动块21受到第二弹性件22的弹性作用力沿远离固定块4的方向做回位运动时,第二弹性件22处于放松状态。
可选地,第二弹性件22为压缩弹簧或板簧。
当待限位部件20到达被限位位置时,待限位部件20会碰撞滑动块21,而滑动块21的滑动能够使得碰撞过程极为短暂,之后两者便迅速转变为接触但不受力或受力较小的状态,以将待限位部件20的动能转化为缓冲部2中第二弹性件22的弹性势能,使待限位部件20受到逐渐递增的力而不是瞬间受到较大的倾覆力矩,同时避免了刚性碰撞时待限位部件20出现物理损坏的现象的发生,另外由于碰撞后有较长时间的接触状态,能够为具有待限位部件20的机器人在发生碰撞后留出一定的时间,以便于机器人因检测到碰撞而主动停机,避免了机器人由于无法停机而在被限位位置处持续输出力矩而造成偏转,同时也可以减小机器人的停机力矩。
如图3所示,回位部3包括压块31和位于压块31靠近止挡部1一侧的第三弹性件32,压块31沿靠近或远离止挡部1的方向可运动地设置,以使压块31的至少部分与止挡部1接触或分离;其中,压块31在外部压力的作用下沿靠近止挡部1的方向运动以推动止挡部1沿靠近限位安装面100的方向运动;或者压块31在第三弹性件32的弹性作用下沿远离止挡部1的方向运动以回位。
当待限位部件20离开被限位位置并调节回正常的工作姿态或工作角度后,按动压块31以使压块31在外力的作用下沿靠近止挡部1的方向运动,以推动止挡部1沿靠近限位安装面100的方向运动至避让位置以不再阻挡滑动块21的回位运动,从而使滑动块21回位以将止挡部1压紧在避让位置;然后松开压块31以使压块31在第三弹性件32的弹性作用下沿远离止挡部1的方向运动以自动回位。
可选地,第三弹性件32为压缩弹簧或板簧。
如图9所示,基座10包括安装基面101和设置在安装基面101上的限位槽102,缓冲部2安装在安装基面101上;限位槽102与止挡部1对应设置,止挡部1的至少部分安装在限位槽102内,限位安装面100为限位槽102的槽底面。
如图5所示,止挡块11包括止挡块本体111和位于止挡块本体111靠近限位安装面100一侧的第一限位柱112,第一弹性件12的第一端套设在第一限位柱112上,以通过第一限位柱112对第一弹性件12的晃动进行限位,以将第一弹性件12的第一端固定在止挡块本体111上。
如图3所示,止挡部1还包括第一弹性件安装部13,第一弹性件安装部13包括相连接的第一垫片和第一柱体,第一弹性件12的第二端套设在第一柱体上,第一垫片通过紧固件安装在限位槽102的槽底面上,以将第一弹性件12的第二端固定在限位槽102的槽底面上。
优选地,限位槽102为矩形槽。
具体地,安装基面101为滑动块21的滑动面,当止挡部1处于避让位置时,止挡块11的最大高度不高于安装基面101,止挡块11完全位于限位槽102内,当止挡部1处于止挡位置时,止挡块11的至少部分伸出至限位槽102外以高于安装基面101,以用于对滑动块21的回位进行止挡。
如图6所示,滑动块21包括滑动块本体211和位于滑动块本体211靠近固定块4一侧的第二限位柱212,第二弹性件22的第一端套设在第二限位柱212上,以通过第二限位柱212对第二弹性件22的晃动进行限位,以将第二弹性件22的第一端固定在滑动块本体211上。
其中,滑动块本体211包括相互垂直的第一板体2111和第二板体2112,第一板体2111平行于安装基面101,以用于在安装基面101上滑动,第二板体2112朝向远离安装基面101的方向延伸,第二限位柱212设置在第二板体2112上。
如图8所示,固定块4包括固定块本体41和位于固定块本体41靠近滑动块21一侧的第四限位柱42,第二弹性件22的第二端套设在第四限位柱42上,以将第二弹性件22的第二端固定在固定块本体41上。
其中,固定块本体41包括相互垂直的第三板体411和第四板体412,第三板体411平行于安装基面101,以通过紧固件固定在安装基面101上,第四板体412朝向远离安装基面101的方向延伸,第四限位柱42设置在第四板体412上。
如图9所示,基座10包括安装基面101和设置在安装基面101上的回位槽103,缓冲部2安装在安装基面101上;回位槽103与回位部3对应设置,回位部3的至少部分安装在回位槽103内。
如图7所示,压块31包括压块本体311和位于压块本体311靠近回位槽103的槽底面一侧的第三限位柱312,第三弹性件32的第一端套设在第三限位柱312上,以通过第三限位柱312对第三弹性件32的晃动进行限位,以将第三弹性件32的第一端固定在压块本体311上。
如图3所示,止挡部1还包括第三弹性件安装部34,第三弹性件安装部34包括相连接的第三垫片和第三柱体,第三弹性件32的第二端套设在第三柱体上,第三垫片通过紧固件安装在回位槽103的槽底面上,以将第三弹性件32的第二端固定在回位槽103的槽底面上。
优选地,回位槽103为矩形槽。
如图1和图9所示,基座10还包括安装基面101和设置在安装基面101上的限位槽102与回位槽103,缓冲部2安装在安装基面101上;回位部3的至少部分位于回位槽103内,限位槽102和回位槽103之间通过连通孔104连通,止挡部1的一部分位于限位槽102内,止挡部1的另一部分穿过连通孔104后伸入回位槽103内且位于回位部3靠近回位槽103的槽底面的一侧。
如图1和图2所示,止挡部1包括止挡块11和第一弹性件12,止挡块11的至少部分设置在限位槽102内并通过第一弹性件12与限位槽102的槽底面连接;和/或回位部3包括压块31和第三弹性件32,压块31的至少部分设置在回位槽103内并通过第三弹性件32与回位槽103的槽底面连接;和/或回位槽103的槽深大于或等于限位槽的槽深,以使止挡部1位于避让位置时不会与回位槽103的槽底面发生干涉。
如图1、图2、图4和图9所示,回位部3还包括设置在压块31远离止挡部1一侧的按钮33,限位装置还包括用于盖设在回位槽103上方的槽盖5;压块31位于槽盖5靠近回位槽103的一侧;槽盖5上设置有用于供按钮33穿过的过孔,按钮33的一端穿过过孔后伸出至槽盖5远离回位槽103的一侧,以供外界按动。
其中,过孔为圆孔,按钮33为圆柱,过孔的直径略大于按钮33的直径,以使按钮33能够被顺利地按动而不与槽盖5发生干涉。
如图9所示,安装基面101上设置有环状凸起105,环状凸起105环绕回位槽103的周侧设置并朝向远离安装基面101的方向延伸,以用于安装槽盖5。
具体地,槽盖5的外形尺寸与环状凸起105的外形尺寸相同,均为矩形,槽盖5上设置有四个用于供紧固件穿过的通孔,环状凸起105上设置有用于与紧固件相配合的螺纹孔,当按钮33未被按下时,即第三弹性件32处于放松状态时,按钮33的一端穿过槽盖5上的通孔并向上伸出一段长度,以供外部按动且使灰尘因槽盖5的存在而不易进入回位槽103内。
其中,环状凸起105位于连通孔104的上方,连通孔104远离限位槽102的槽底面的一侧与限位槽102的槽底面之间的距离大于限位槽102的槽深度,以在保证止挡块11在处于止挡位置时能够至少部分伸出至安装基面101的上方以对滑动块21的回位运动进行止挡的同时,对止挡块11起到限位作用,防止止挡块11向上运动过度。
在本发明的图1至图9所示的实施例中,限位装置还包括固定块4,固定块4固定在基座10上;缓冲部2的数量为两个,两个缓冲部2分别设置在固定块4的相对两侧且均沿靠近或远离固定块4的方向可运动地设置,以分别对待限位部件20的两个相反方向的运动进行缓冲限位;止挡部1的数量为两个,两个止挡部1分别与两个缓冲部2一一对应地设置,以对缓冲部2的回位运动进行止挡或避让。
相应地,压块31的压块本体311包括相对设置的两个压动部3112和用于连接这两个压动部3112的连接部3111,两个压动部3112分别与两个止挡部1对应设置,以分别压动相应的止挡部1回到避让位置,按钮33和第三限位柱312均设置在压块本体311上。
其中,连接部3111为矩形板,压动部3112为矩形块。
在本发明的另外的实施例中,沿滑动块21的滑动方向,可间隔设置多个止挡部1,以实现对滑动块21的回位运动的多级阻挡。
本发明还提供了一种机器人,包括基座10和可运动地设置在基座10上的待限位部件20,机器人还包括上述的限位装置,限位装置设置在基座10上,以对待限位部件20的运动进行限位。
本发明的机器人为SCARA机器人,即水平多关节机器人/选择顺应性装配机械手臂。
如图1和图10所示,SCARA机器人由基座10和设置在基座10上的待限位部件20组成,待限位部件20包括沿传动方向依次设置的大臂201、小臂202和滚珠丝杠花键等,限位装置安装在基座10上以用于对大臂201的运动进行限位,其他的电机、减速器等SCARA机器人的公知结构在图中未示出。其中,大臂201能够在与基座10的连接处绕垂直于基座10的安装基面101的第一预定轴线做回转运动,小臂202能够在与大臂201的连接处绕垂直于基座10的安装基面101的第二预定轴线做回转运动。
具体地,基座10通常固定在机器人安装台或地面上,处于机器人的最下方,大臂201安装在基座10的安装基面上方,在基座10与大臂201之间通过第一减速器(图中未示出)连接,以使大臂201能够相对基座10绕着第一减速器的转动轴线做回转运动;小臂202安装在大臂201的上方,在大臂201与小臂202之间通过第二减速器(图中未示出)连接,以使小臂202能够相对于大臂201绕着第二减速器的转动轴线做回转运动;滚珠丝杠花键安装在小臂202远离大臂201的一端,以相对于小臂202运动。
本发明的限位装置安装在基座10上,大臂201的下方设置有限位部2010,整个限位装置远离支撑基面一侧的最大高度小于大臂201靠近支撑基面一侧的最小高度且整个限位装置的远离支撑基面一侧最小高度大于限位部2010靠近支撑基面一侧的最大高度,以使大臂201本身与限位装置的任一部位均不发生干涉行为,限位装置是通过与大臂201上的限位部2010接触来对大臂201的运动进行限位的。
优选地,限位部2010可以是圆柱体,其安装在大臂201上与大臂201共同运动,能够使碰撞时产生的应力更小,限位部2010的设置能够使得大臂201不直接与限位装置接触,防止了碰撞过程对大臂201造成的损伤,提高了大臂201的使用寿命。
可选地,限位部2010还可以为长方体等任意形状。
本发明的限位装置不仅可以用于对相对于基座10运动的大臂201进行限位,也可以用于对相对于大臂201运动的小臂202进行限位。
如图4所示,左侧的止挡部1处于避让位置,右侧的止挡部1处于止挡位置,下面结合图3和图4说明本发明的限位装置的工作原理:
(1)当大臂201转动以使大臂201下方的限位部2010与其中一个缓冲部2的滑动块21接触时,大臂201通过限位部2010推动滑动块21向靠近固定块4的方向滑动,以压缩相应的第二弹性件22;
(2)当滑动块21滑动至与止挡块11不接触时,位于避让位置的止挡块11由于只受到第一弹性件12的弹性力而向远离限位安装面100的方向运动至止挡位置,止挡块11的上表面高于基座10的安装基面101;
(3)当滑动块21受到第二弹性件22的弹性力按照原路径回位时将会与止挡块11的一侧接触从而受到止挡块11的阻挡而不能够回到原位,以避免第二弹性件22的弹性力使滑动块21再次撞击限位部2010;
(4)当大臂201停止转动后,将大臂201移开被限位位置,按下按钮33,压块31向下压动止挡块11,以使止挡块11由止挡位置回到避让位置,从而使滑动块21回到初始限位位置,然后松开按钮33,使压块31在第三弹性件32的弹性力的推动下自动向上回位。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
本发明的限位装置包括缓冲部2和止挡部1,缓冲部2可运动地设置在基座10上,当待限位部件20相对于基座10运动时,缓冲部2用于与待限位部件20接触以在待限位部件20的推动下运动,以对待限位部件20的运动进行缓冲限位;止挡部1设置在基座10上,止挡部1包括对缓冲部2的回位运动进行避让的避让位置和对或缓冲部2的回位运动进行止挡的止挡位置,止挡部1在避让位置和止挡位置之间可运动地设置,解决了现有技术中的机器人的限位装置容易因回位动作与待限位部件发生二次碰撞的问题,避免了缓冲部2与待限位部件20发生碰撞后缓冲部2的反向回位运动对待限位部件20造成的意外损伤,使待限位部件20具有了更好的安全性和更高的使用寿命。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器部、组部和/或它们的组合。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部部和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本申请的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元部必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部部本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器部或特征与其他器部或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器部在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器部被倒置,则描述为“在其他器部或构造上方”或“在其他器部或构造之上”的器部之后将被定位为“在其他器部或构造下方”或“在其他器部或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器部也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部部,仅仅是为了便于对相应零部部进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
以上所述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 (15)

1.一种限位装置,其特征在于,包括:
缓冲部(2),所述缓冲部(2)可运动地设置在基座(10)上,以用于与待限位部件(20)接触以在所述待限位部件(20)的推动下运动,以对所述待限位部件(20)的运动进行缓冲限位;
止挡部(1),设置在所述基座(10)上,所述止挡部(1)包括对所述缓冲部(2)的回位运动进行避让的避让位置和对或所述缓冲部(2)的回位运动进行止挡的止挡位置,所述止挡部(1)在所述避让位置和所述止挡位置之间可运动地设置。
2.根据权利要求1所述的限位装置,其特征在于,所述限位装置还包括:
回位部(3),所述回位部(3)可运动地设置在所述基座(10)上,以通过所述回位部(3)的运动推动位于所述止挡位置的所述止挡部(1)向所述避让位置运动,以对所述缓冲部(2)的回位运动进行避让。
3.根据权利要求1或2所述的限位装置,其特征在于,
所述止挡部(1)沿靠近或远离所述基座(10)的限位安装面(100)的方向可运动地设置在所述限位安装面(100)上,所述避让位置为相对于所述止挡位置靠近所述限位安装面(100)的位置;
所述缓冲部(2)沿平行于所述限位安装面(100)的方向可运动地设置,所述缓冲部(2)具有至少部分位于所述止挡部(1)远离所述限位安装面(100)的一侧以使所述止挡部(1)位于所述避让位置的初始限位位置和运动至对所述止挡部(1)的运动进行避让的缓冲位置。
4.根据权利要求2所述的限位装置,其特征在于,
所述止挡部(1)沿靠近或远离所述基座(10)的限位安装面(100)的方向可运动地设置在所述限位安装面(100)上,所述避让位置为相对于所述止挡位置靠近所述限位安装面(100)的位置;
所述回位部(3)的至少部分设置在所述止挡部(1)远离所述基座(10)的限位安装面(100)的一侧且沿靠近或远离所述止挡部(1)的方向可运动地设置,以在外力的作用下推动所述止挡部(1)向所述避让位置运动或在不受外力时自动回位。
5.根据权利要求3所述的限位装置,其特征在于,
所述止挡部(1)包括止挡块(11)和第一弹性件(12),所述止挡块(11)的一侧通过所述第一弹性件(12)与所述限位安装面(100)接触,所述止挡块(11)的另一侧用于与所述缓冲部(2)接触以被所述缓冲部(2)限制在所述避让位置;所述第一弹性件(12)用于推动所述止挡块(11)沿远离所述限位安装面(100)的方向运动至所述止挡位置。
6.根据权利要求3所述的限位装置,其特征在于,所述限位装置还包括固定块(4),所述固定块(4)固定在所述基座(10)上;所述缓冲部(2)包括:
滑动块(21)和第二弹性件(22),所述第二弹性件(22)的两端分别与所述固定块(4)和所述滑动块(21)接触;所述滑动块(21)的至少部分位于所述止挡部(1)远离所述限位安装面(100)的一侧以用于与所述止挡部(1)接触;
其中,所述滑动块(21)用于与待限位部件(20)接触以在所述待限位部件(20)的推动下运动至所述缓冲位置,或者所述滑动块(21)用于在所述第二弹性件(22)的推动下回到所述初始限位位置。
7.根据权利要求4所述的限位装置,其特征在于,
所述回位部(3)包括压块(31)和位于所述压块(31)靠近所述止挡部(1)一侧的第三弹性件(32),所述压块(31)沿靠近或远离所述止挡部(1)的方向可运动地设置,以使所述压块(31)的至少部分与所述止挡部(1)接触或分离;
其中,所述压块(31)在外部压力的作用下沿靠近所述止挡部(1)的方向运动以推动所述止挡部(1)沿靠近所述限位安装面(100)的方向运动;或者所述压块(31)在所述第三弹性件(32)的弹性作用下沿远离所述止挡部(1)的方向运动以回位。
8.根据权利要求3所述的限位装置,其特征在于,所述基座(10)包括安装基面(101)和设置在所述安装基面(101)的限位槽(102),所述缓冲部(2)安装在所述安装基面(101)上;所述限位槽(102)与所述止挡部(1)对应设置,所述止挡部(1)的至少部分安装在所述限位槽(102)内,所述限位安装面(100)为所述限位槽(102)的槽底面。
9.根据权利要求2所述的限位装置,其特征在于,所述基座(10)包括安装基面(101)和设置在所述安装基面(101)的回位槽(103),所述缓冲部(2)安装在所述安装基面(101)上;所述回位槽(103)与所述回位部(3)对应设置,所述回位部(3)的至少部分安装在所述回位槽(103)内。
10.根据权利要求2所述的限位装置,其特征在于,所述基座(10)还包括安装基面(101)和设置在所述安装基面(101)上的限位槽(102)与回位槽(103),所述缓冲部(2)安装在所述安装基面(101)上;
所述回位部(3)的至少部分位于所述回位槽(103)内;所述限位槽(102)和所述回位槽(103)之间通过连通孔(104)连通,所述止挡部(1)的一部分位于所述限位槽(102)内,所述止挡部(1)的另一部分穿过所述连通孔(104)后伸入所述回位槽(103)内且位于所述回位部(3)靠近所述回位槽(103)的槽底面的一侧。
11.根据权利要求10所述的限位装置,其特征在于,
所述止挡部(1)包括止挡块(11)和第一弹性件(12),所述止挡块(11)的至少部分设置在所述限位槽(102)内并通过所述第一弹性件(12)与所述限位槽(102)的槽底面连接;和/或
所述回位部(3)包括压块(31)和第三弹性件(32),所述压块(31)的至少部分设置在所述回位槽(103)内并通过所述第三弹性件(32)与所述回位槽(103)的槽底面连接;和/或
所述回位槽(103)的槽深大于或等于所述限位槽(102)的槽深。
12.根据权利要求11所述的限位装置,其特征在于,
所述回位部(3)还包括设置在所述压块(31)远离所述止挡部(1)一侧的按钮(33),所述限位装置还包括用于盖设在所述回位槽(103)上方的槽盖(5);
所述压块(31)位于所述槽盖(5)靠近所述回位槽(103)的一侧;所述槽盖(5)上设置有用于供所述按钮(33)穿过的过孔,所述按钮(33)的一端穿过所述过孔后伸出至所述槽盖(5)远离所述回位槽(103)的一侧,以供外界按动。
13.根据权利要求12所述的限位装置,其特征在于,
所述安装基面(101)上设置有环状凸起(105),所述环状凸起(105)环绕所述回位槽(103)的周侧设置并朝向远离所述安装基面(101)的方向延伸,以用于安装所述槽盖(5)。
14.根据权利要求1所述的限位装置,其特征在于,所述限位装置还包括固定块(4),所述固定块(4)固定在所述基座(10)上;
所述缓冲部(2)的数量为两个,两个所述缓冲部(2)分别设置在所述固定块(4)的相对两侧且均沿靠近或远离所述固定块(4)的方向可运动地设置,以分别对所述待限位部件(20)的两个相反方向的运动进行缓冲限位;
所述止挡部(1)的数量为两个,两个所述止挡部(1)分别与两个所述缓冲部(2)一一对应地设置,以对所述缓冲部(2)的回位运动进行止挡或避让。
15.一种机器人,包括基座(10)和可运动地设置在所述基座(10)上的待限位部件(20),其特征在于,所述机器人还包括权利要求1至14中任一项所述的限位装置,所述限位装置设置在所述基座(10)上,以对待限位部件(20)的运动进行限位。
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