CN114260679B - 一种机器人驱动机构装配检测综合平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人驱动机构装配检测综合平台，包括平台底座、平台面板、面板旋转装置、驱动机构固定装置、调压调流装置和无框电机驱动装置，平台底座设有上部开口的底座内腔，平台面板安装在平台底座的上面，平台面板的一侧与平台底座的一侧顶部旋转连接，面板旋转装置用于控制平台面板旋转，驱动机构固定装置用于对置于平台面板上的机器人驱动机构进行固定，调压调流装置用于为机器人驱动机构的抱闸提供控制电源，无框电机驱动装置用于为机器人驱动机构的无框电机提供驱动电源。本发明能够实现对不同尺寸的机器人驱动机构外壳的快速限位固定和解除固定操作，使机器人驱动机构外壳处于真正垂直方向以便于装配，提高了装配精度和定位精度。

Description

一种机器人驱动机构装配检测综合平台

技术领域

本发明涉及一种机器人驱动机构加工设备，尤其涉及一种机器人驱动机构装配检测综合平台。

背景技术

随着经济的飞速发展，越来越多的企业开始使用机器人代替工人以降低成本，协作机器人因其价格低廉、安全易维护、精度高等优点更是受到市场的欢迎。协作机器人的主要组件就是驱动机构，其承担协作机器人的传动和负载，所以驱动机构的机械部分的质量好坏也会影响协作机器人的负载、震动、重复定位精度等。

机器人驱动机构包括外壳和安装于外壳内的无框电机、减速机构和抱闸，外壳的整体形状为筒体状，其端面所在平面与其中心轴线之间的夹角通常在30-80°之间，而在装配过程中一般要求机器人驱动机构外壳的中心轴线处于竖直方向以便于装配操作，而目前还没有合适的设备来满足该需求。

机器人驱动机构的传统装配方式就是将外壳放置在一般的水平工作台上，用手扶住外壳，辅助垂直定位壳体，再安装无框电机、减速机构和抱闸，遇到卡涩时使用橡胶锤敲击；装配完成后需要进行检测，检测方式是使用单独调压电源模块控制抱闸、再用手转动减速机构的输入输出轴。如此虽能完成装配和检测工作，但人工辅助难以让驱动机构的外壳处于真正垂直状态，会降低装配精度，且由于无框电机和减速机构属于精密零部件，使用橡胶锤敲击极易造成零部件同心度下降和输入输出轴的弯曲，影响无框电机和减速机构的机械性能，使得无框电机和减速机构的定位精度误差较大，最终影响协作机器人的定位精度；检测时，调压电源体积大，且因为没有驱动模块驱动无框电机，所以只好用手转动减速机构的输入输出轴，存在调压电源体积较大、手转效率低、没有检测无框电机的问题；或者，即使用单独的无框电机驱动模块驱动无框电机旋转，也很不方便；而且装配和检测需要多种设备配合，使用工具多，操作不便。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种将装配和检测工序集成在一个设备上完成的机器人驱动机构装配检测综合平台。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种机器人驱动机构装配检测综合平台，包括平台底座和平台面板，所述平台底座设有上部开口的底座内腔，所述平台面板安装在所述平台底座的上面，所述机器人驱动机构装配检测综合平台还包括面板旋转装置、驱动机构固定装置、调压调流装置和无框电机驱动装置，所述平台面板的一侧与所述平台底座的一侧顶部旋转连接，所述面板旋转装置安装在所述平台底座和所述平台面板上并用于控制所述平台面板旋转，所述驱动机构固定装置安装在所述平台底座和所述平台面板上并用于对置于所述平台面板上的机器人驱动机构进行固定，所述调压调流装置安装在所述平台底座上并用于为所述机器人驱动机构的抱闸提供控制电源，所述无框电机驱动装置安装在所述平台底座上并用于为所述机器人驱动机构的无框电机提供驱动电源。上述面板旋转装置、驱动机构固定装置、调压调流装置和无框电机驱动装置都可以根据需要而设计不同结构，只要能够满足相应功能需求即可。

作为优选，为了便于加工和组装并实现平台面板的精确旋转角度控制，所述面板旋转装置包括旋转手轮、蜗杆、蜗轮、螺杆、滚轮座、滚轮和滚轮导向条，所述旋转手轮通过轴承安装在所述平台底座的侧板上且其操作手柄置于所述平台底座外，所述蜗杆通过轴承安装在所述底座内腔内并与所述旋转手轮连接，所述蜗轮安装在所述底座内腔内且与所述蜗杆啮合连接，所述蜗轮的中心通孔孔壁设有内螺纹，竖向的所述螺杆的下部穿过所述蜗轮的中心通孔且螺纹连接，所述滚轮导向条安装在所述平台面板的下面，所述滚轮导向条的下面设有导向凹槽，所述滚轮安装在所述滚轮座的上端并置于所述导向凹槽内且能够滚动，所述滚轮座的下端与所述螺杆的上端连接。

作为优选，为了便于安装，所述蜗轮通过蜗轮外壳安装在所述底座内腔的一侧腔壁上，所述蜗轮与所述蜗轮外壳之间安装有轴承。

作为优选，为了提高平台面板旋转过程中的稳定性，一个所述蜗轮、一个所述螺杆、一个所述滚轮座、一个所述滚轮和一个所述滚轮导向条为一组旋转传动部件，所述面板旋转装置包括两组所述旋转传动部件，两个所述蜗轮分别与所述蜗杆对应啮合连接，两个所述滚轮导向条分别安装在所述平台面板的下面且相互平行。

作为优选，为了对不同尺寸的机器人驱动机构的外壳进行稳定的限位固定，所述驱动机构固定装置包括安装在所述平台面板上的第一固定装置和安装在所述平台底座上的第二固定装置，所述第一固定装置包括弹性橡胶块、第一固定座、第一直线导轨、“S”形定位条、拉簧和直线齿条，所述弹性橡胶块与所述第一固定座连接，所述平台面板的中部设有条形的面板通孔，所述第一直线导轨安装在所述平台面板的下面且其中段位于所述面板通孔对应区域内，所述直线齿条安装在所述平台面板的下面且位于靠近所述面板通孔的位置并与所述第一直线导轨相互平行，所述第一直线导轨的两侧设有第一导轨导向槽，所述第一固定座的下部两侧设有第一导向部且该第一导向部置于对应的所述第一导轨导向槽内，所述“S”形定位条通过销轴安装在所述第一固定座的侧壁上并能够旋转，所述“S”形定位条的下端由上而下穿过所述面板通孔，所述“S”形定位条的下端设有定位部且该定位部能够置于所述直线齿条的齿间隙内，所述拉簧的两端分别与所述“S”形定位条上靠近上端的位置和所述第一固定座连接，所述销轴的中心线与所述拉簧的中心线之间的垂直直线与所述拉簧的中心线的交点位于所述拉簧的两端之间，所述第二固定装置安装在所述平台底座的一侧顶部且其与所述弹性橡胶块之间的空隙用于安装所述机器人驱动机构。

作为优选，为了对机器人驱动机构的外壳进行更加稳定的限位固定，所述第二固定装置包括第二直线导轨和限位块，所述第二直线导轨安装在所述平台底座的一侧顶部且其两侧设有第二导轨导向槽，两个所述限位块的下部分别设有第二导向部且该第二导向部置于对应的所述第二导轨导向槽内，两个所述限位块分别能够在所述第二直线导轨上移动和固定，两个所述限位块之间的空隙用于夹持所述机器人驱动机构的外壳对应端。

作为优选，为了便于对机器人驱动机构进行限位固定和解除固定的操作，所述限位块上设有设有用于对所述限位块进行固定控制的控制手柄，所述“S”形定位条的上端设有横向的定位手柄，所述第一固定座上设有横向的操作把手。

作为优选，为了在对机器人驱动机构进行检测时快速连接抱闸以控制对抱闸的抱紧和松开，所述调压调流装置包括调压调流面板、调压调流电路和快接端子，所述调压调流面板和所述快接端子设于所述平台底座的一个侧板上并分别与置于所述底座内腔内的调压调流电路对应连接。

作为优选，为了在对机器人驱动机构进行检测时快速连接无框电机以控制对无框电机的驱动和停止，所述无框电机驱动装置包括驱动面板、驱动电路和插孔，所述驱动面板和所述插孔设于所述平台底座的一个侧板上并分别与置于所述底座内腔内的驱动电路对应连接。

作为优选，为了便于实现平台面板与平台底座之间的旋转连接，所述平台面板的一侧通过合页与所述平台底座的一侧顶部旋转连接。

本发明的有益效果在于：

本发明通过将面板旋转装置、驱动机构固定装置和一起整合在一个设备上，能够实现对不同尺寸的机器人驱动机构外壳的快速限位固定和解除固定操作，并能够使机器人驱动机构外壳处于真正垂直方向以便于装配且不需用手扶持，装配时不会因其未处于垂直方向而卡涩，不用橡胶锤敲击，提高了装配精度，提高了无框电机和减速机构的机械性能，提高了无框电机和减速机构的定位精度，最终提高了协作机器人的定位精度；通过将调压调流装置和无框电机驱动装置一起整合在本设备上，使本设备能够在完成装配后实现快速检测工作，也不需另外增加设备，操作方便，而且兼具对不同电压等级抱闸的控制功能和对无框电机的控制功能，提高了检测精度和检测效率的同时还对无框电机实现了检测，最终实现机器人驱动机构在各种工况下的综合检测功能；通过采用蜗轮蜗杆和螺纹传动的方式控制螺杆的升降，并通过采用滚轮与平台面板接触，从而实现平台面板能够在任意角度停下并保持稳定状态，能够更好地控制不同形状的机器人驱动机构外壳处于真正的垂直状态；通过第一固定装置和第二固定装置共同对机器人驱动机构外壳进行限位固定，能够更加精确、稳定地固定机器人驱动机构外壳，进一步提高装配精度。

附图说明

图1是本发明所述机器人驱动机构装配检测综合平台的主视结构示意图；

图2是本发明所述机器人驱动机构装配检测综合平台的右视结构示意图；

图3是本发明所述机器人驱动机构装配检测综合平台的立体结构示意图之一；

图4是本发明所述机器人驱动机构装配检测综合平台的立体结构示意图之二，与图3的视角略有不同。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图4所示，本发明所述机器人驱动机构装配检测综合平台包括平台底座4、平台面板1、面板旋转装置、驱动机构固定装置、调压调流装置和无框电机驱动装置，平台底座4设有上部开口的底座内腔(图中未标记)，平台面板1安装在平台底座4的上面，平台面板1的一侧与平台底座4的一侧顶部旋转连接，所述面板旋转装置安装在平台底座4和平台面板1上并用于控制平台面板1旋转，所述驱动机构固定装置安装在平台底座4和平台面板1上并用于对置于平台面板1上的机器人驱动机构6进行固定，所述调压调流装置安装在平台底座4上并用于为机器人驱动机构6的抱闸(图中不可视)提供控制电源，所述无框电机驱动装置安装在平台底座4上并用于为机器人驱动机构6的无框电机(图中未标记)提供驱动电源。

如图1-图4所示，本发明还公开了以下多种更加优化的具体结构，根据实际需要可以将上述结构与下述一种或多种具体结构进行叠加组合形成更加优化的技术方案。

为了便于加工和组装并实现平台面板1的精确旋转角度控制，所述面板旋转装置包括旋转手轮13、蜗杆28、蜗轮27、螺杆25、滚轮座24、滚轮22和滚轮导向条21，旋转手轮13通过轴承安装在平台底座4的侧板上且其操作手柄置于平台底座4外，蜗杆28通过轴承安装在所述底座内腔内并与旋转手轮13连接，蜗轮27安装在所述底座内腔内且与蜗杆28啮合连接，蜗轮27的中心通孔孔壁设有内螺纹，竖向的螺杆25的下部穿过蜗轮27的中心通孔且螺纹连接，滚轮导向条21安装在平台面板1的下面，滚轮导向条21的下面设有导向凹槽(图中未标记)，滚轮22安装在滚轮座24的上端并置于所述导向凹槽内且能够滚动，滚轮座24的下端与螺杆25的上端连接。

为了便于安装，蜗轮27通过蜗轮外壳(图中未标记)安装在所述底座内腔的一侧腔壁上，蜗轮27与所述蜗轮外壳之间安装有轴承。

为了提高平台面板1旋转过程中的稳定性，一个蜗轮27、一个螺杆25、一个滚轮座24、一个滚轮22和一个滚轮导向条21为一组旋转传动部件，所述面板旋转装置包括两组所述旋转传动部件，两个蜗轮27分别与蜗杆28对应啮合连接，两个滚轮导向条21分别安装在平台面板1的下面且相互平行。

为了对不同尺寸的机器人驱动机构6的外壳进行稳定的限位固定，所述驱动机构固定装置包括安装在平台面板1上的第一固定装置和安装在平台底座4上的第二固定装置，所述第一固定装置包括弹性橡胶块14、第一固定座15、第一直线导轨20、“S”形定位条17、拉簧18和直线齿条23，弹性橡胶块14与第一固定座15连接，平台面板1的中部设有条形的面板通孔(图中未标记)，第一直线导轨20安装在平台面板1的下面且其中段位于所述面板通孔对应区域内，直线齿条23安装在平台面板1的下面且位于靠近所述面板通孔的位置并与第一直线导轨20相互平行，第一直线导轨20的两侧设有第一导轨导向槽(图中未标记)，第一固定座15的下部两侧设有第一导向部30且该第一导向部30置于对应的所述第一导轨导向槽内，“S”形定位条17通过销轴19安装在第一固定座15的侧壁上并能够旋转，“S”形定位条17的下端由上而下穿过所述面板通孔，“S”形定位条17的下端设有定位部(图中未标记)且该定位部能够置于直线齿条23的齿间隙内，拉簧18的两端分别与“S”形定位条17上靠近上端的位置和第一固定座15连接，销轴19的中心线与拉簧18的中心线之间的垂直直线与拉簧18的中心线的交点位于拉簧18的两端之间，所述第二固定装置安装在平台底座4的一侧顶部且其与弹性橡胶块14之间的空隙用于安装机器人驱动机构6。

为了对机器人驱动机构6的外壳进行更加稳定的限位固定，所述第二固定装置包括第二直线导轨10和限位块7，第二直线导轨10安装在平台底座4的一侧顶部且其两侧设有第二导轨导向槽(图中未标记)，两个限位块7的下部分别设有第二导向部(图中未标记)且该第二导向部置于对应的所述第二导轨导向槽内，两个限位块7分别能够在第二直线导轨10上移动和固定，两个限位块7之间的空隙用于夹持机器人驱动机构6的外壳对应端。

为了便于对机器人驱动机构6进行限位固定和解除固定的操作，限位块7上设有设有用于对限位块7进行固定控制的控制手柄9，控制手柄9采用常规固定结构即可，“S”形定位条17的上端设有横向的定位手柄16，第一固定座15上设有横向的操作把手8。

为了在对机器人驱动机构6进行检测时快速连接抱闸以控制对抱闸的抱紧和松开，所述调压调流装置包括调压调流面板5、调压调流电路(图中未示出)和快接端子3，调压调流面板5和快接端子3设于平台底座4的一个侧板上并分别与置于所述底座内腔内的调压调流电路对应连接，快接端子3还串联有抱闸控制开关(图中未标记)。

为了在对机器人驱动机构6进行检测时快速连接无框电机以控制对无框电机的驱动和停止，所述无框电机驱动装置包括驱动面板11、驱动电路(图中未示出)和插孔12，驱动面板11和所述插孔设于平台底座4的一个侧板上并分别与置于所述底座内腔内的驱动电路对应连接，插孔12还串联有驱动控制开关(图中未标记)。

为了便于实现平台面板1与平台底座4之间的旋转连接，平台面板1的一侧通过合页2与平台底座4的一侧顶部旋转连接。

图2-图4还示出了总电源开关26，图3和图4还示出了总电源插座29，均为常规结构。

如图1-图4所示，安装机器人驱动机构6时，先转动旋转手轮13，带动蜗杆28旋转，蜗杆28带动蜗轮27旋转，蜗轮27与螺杆25之间齿轮配合，螺杆25因为其上端通过滚轮座24与滚轮22连接，而滚轮22置于滚轮导向条21的导向凹槽内不能旋转，所以螺杆25会上下移动，使平台面板1围绕合页2的中轴旋转，从而改变平台面板1的倾斜角度，直到其满足将机器人驱动机构6的外壳定位在真正的垂直方向为止，然后停止转动旋转手轮13，平台面板1保持稳定状态；然后将转动控制手柄9松开限位块7，将两个限位块7分别向相互远离的方向移动，然后将机器人驱动机构6的外壳放在平台面板1的上面并与所述面板通孔对应，并使机器人驱动机构6的外壳靠近限位块7，然后将限位块7分别向相互靠近的方向移动，直到两个限位块7将机器人驱动机构6的外壳对应部稳定夹持，转动控制手柄9使限位块7固定；然后向上拉动“S”形定位条17上端的定位手柄16，克服拉簧18的拉力使“S”形定位条17旋转，“S”形定位条17的定位部离开直线齿条23的齿间隙，将第一固定座15向靠近机器人驱动机构6的方向移动，直到使弹性橡胶块14压紧机器人驱动机构6的外壳为止，然后松开定位手柄16，使“S”形定位条17在拉簧18的作用下反向旋转，使“S”形定位条17的定位部置于直线齿条23的齿间隙内，第一固定座15不能再移动并保持固定状态，此时第一固定装置和第二固定装置共同将机器人驱动机构6的外壳进行稳定可靠的限位固定，然后就可以精确装配机器人驱动机构6的无框电机、减速机构和抱闸了。

完成装配后，再对机器人驱动机构6进行检测，先把抱闸的电源端与所述调压调流装置的快接端子3连接好，将无框电机的电源端与所述无框电机驱动装置的插孔12插接好，然后通过调压调流面板5和驱动面板11设置好相应参数，即可启动所述调压调流装置和所述无框电机驱动装置，实现对机器人驱动机构6的无框电机、减速机构和抱闸进行功能检测的目的。

说明：图2-图4中的螺杆和图3中的蜗轮、蜗杆仅为示意结构，图中并未精确画出螺纹等细节结构。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (8)

1.一种机器人驱动机构装配检测综合平台，包括平台底座和平台面板，所述平台底座设有上部开口的底座内腔，所述平台面板安装在所述平台底座的上面，其特征在于：所述机器人驱动机构装配检测综合平台还包括面板旋转装置、驱动机构固定装置、调压调流装置和无框电机驱动装置，所述平台面板的一侧与所述平台底座的一侧顶部旋转连接，所述面板旋转装置安装在所述平台底座和所述平台面板上并用于控制所述平台面板旋转，所述驱动机构固定装置安装在所述平台底座和所述平台面板上并用于对置于所述平台面板上的机器人驱动机构进行固定，所述调压调流装置安装在所述平台底座上并用于为所述机器人驱动机构的抱闸提供控制电源，所述无框电机驱动装置安装在所述平台底座上并用于为所述机器人驱动机构的无框电机提供驱动电源；所述驱动机构固定装置包括安装在所述平台面板上的第一固定装置和安装在所述平台底座上的第二固定装置，所述第一固定装置包括弹性橡胶块、第一固定座、第一直线导轨、“S”形定位条、拉簧和直线齿条，所述弹性橡胶块与所述第一固定座连接，所述平台面板的中部设有条形的面板通孔，所述第一直线导轨安装在所述平台面板的下面且其中段位于所述面板通孔对应区域内，所述直线齿条安装在所述平台面板的下面且位于靠近所述面板通孔的位置并与所述第一直线导轨相互平行，所述第一直线导轨的两侧设有第一导轨导向槽，所述第一固定座的下部两侧设有第一导向部且该第一导向部置于对应的所述第一导轨导向槽内，所述“S”形定位条通过销轴安装在所述第一固定座的侧壁上并能够旋转，所述“S”形定位条的下端由上而下穿过所述面板通孔，所述“S”形定位条的下端设有定位部且该定位部能够置于所述直线齿条的齿间隙内，所述拉簧的两端分别与所述“S”形定位条上靠近上端的位置和所述第一固定座连接，所述销轴的中心线与所述拉簧的中心线之间的垂直直线与所述拉簧的中心线的交点位于所述拉簧的两端之间，所述第二固定装置安装在所述平台底座的一侧顶部且其与所述弹性橡胶块之间的空隙用于安装所述机器人驱动机构；所述面板旋转装置包括旋转手轮、蜗杆、蜗轮、螺杆、滚轮座、滚轮和滚轮导向条，所述旋转手轮通过轴承安装在所述平台底座的侧板上且其操作手柄置于所述平台底座外，所述蜗杆通过轴承安装在所述底座内腔内并与所述旋转手轮连接，所述蜗轮安装在所述底座内腔内且与所述蜗杆啮合连接，所述蜗轮的中心通孔孔壁设有内螺纹，竖向的所述螺杆的下部穿过所述蜗轮的中心通孔且螺纹连接，所述滚轮导向条安装在所述平台面板的下面，所述滚轮导向条的下面设有导向凹槽，所述滚轮安装在所述滚轮座的上端并置于所述导向凹槽内且能够滚动，所述滚轮座的下端与所述螺杆的上端连接。

2.根据权利要求1所述的机器人驱动机构装配检测综合平台，其特征在于：所述蜗轮通过蜗轮外壳安装在所述底座内腔的一侧腔壁上，所述蜗轮与所述蜗轮外壳之间安装有轴承。

3.根据权利要求2所述的机器人驱动机构装配检测综合平台，其特征在于：一个所述蜗轮、一个所述螺杆、一个所述滚轮座、一个所述滚轮和一个所述滚轮导向条为一组旋转传动部件，所述面板旋转装置包括两组所述旋转传动部件，两个所述蜗轮分别与所述蜗杆对应啮合连接，两个所述滚轮导向条分别安装在所述平台面板的下面且相互平行。

4.根据权利要求1所述的机器人驱动机构装配检测综合平台，其特征在于：所述第二固定装置包括第二直线导轨和限位块，所述第二直线导轨安装在所述平台底座的一侧顶部且其两侧设有第二导轨导向槽，两个所述限位块的下部分别设有第二导向部且该第二导向部置于对应的所述第二导轨导向槽内，两个所述限位块分别能够在所述第二直线导轨上移动和固定，两个所述限位块之间的空隙用于夹持所述机器人驱动机构的外壳对应端。

5.根据权利要求4所述的机器人驱动机构装配检测综合平台，其特征在于：所述限位块上设有用于对所述限位块进行固定控制的控制手柄，所述“S”形定位条的上端设有横向的定位手柄，所述第一固定座上设有横向的操作把手。

6.根据权利要求1所述的机器人驱动机构装配检测综合平台，其特征在于：所述调压调流装置包括调压调流面板、调压调流电路和快接端子，所述调压调流面板和所述快接端子设于所述平台底座的一个侧板上并分别与置于所述底座内腔内的调压调流电路对应连接。

7.根据权利要求1所述的机器人驱动机构装配检测综合平台，其特征在于：所述无框电机驱动装置包括驱动面板、驱动电路和插孔，所述驱动面板和所述插孔设于所述平台底座的一个侧板上并分别与置于所述底座内腔内的驱动电路对应连接。

8.根据权利要求1-7中任何一项所述的机器人驱动机构装配检测综合平台，其特征在于：所述平台面板的一侧通过合页与所述平台底座的一侧顶部旋转连接。

Images