CN212072016U - 一种工业机器人用零点校正工具 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种一种工业机器人用零点校正工具，所述工业机器人包括至少一个待校正轴，所述零点校正工具包括：百分表，包括可沿设定方向位移的顶针，以及可示出所述顶针位移量的刻度盘；探头，第一端呈锥形结构，可对应地插入所述待校正轴的零点凹槽内，且所述探头沿所述零点凹槽的槽深方向可移动；以及连接杆，第一端固定连接于所述顶针，第二端通过弹性结构抵紧于所述探头的第二端，以将所述探头的移动传递给所述顶针。本公开实施例所提供的工业机器人用零点校正工具，能够以低成本、高响应速度的方式进行工业机器人的待校正轴的零点校正工作，节约了零点校正成本，提高了生产效率。

Description

一种工业机器人用零点校正工具

技术领域

本公开涉及工业机器人应用领域，尤其涉及一种工业机器人用零点校正工具。

背景技术

当工业机器人(例如KUKA机器人)本体受到撞击、承受重载或遇到突然断电等意外情况时，会导致工业机器人的各转动轴零点丢失而无法正常工作。在这种情况下，通常采取的处理方法是邀请设备生产商携带专用零点校正设备进行零点校正。

目前专用的KUKA机器人零点校正仪(EMT)，为KUKA机器人生产厂家配套销售，售价不菲，其为电子式校正仪，一端与KUKA机器人的待校正轴连接，另一端通过数据线与机器人控制柜连接。开始校零点工作时，通过示教器的校零点软件选择需要校正的轴，之后机器人就会自动运行校零点程序，当KUKA机器人零点校正仪(EMT)检测到机器人某各特定轴的零点位置时，KUKA机器人会自动停止，提示本轴零点校正成功，并进入下一轴的零点校正工作。

但是利用KUKA机器人零点校正仪的零点校正过程收费高、响应时间长，严重影响KUKA机器人的整体使用效率。并且随着生产线上使用KUKA机器人的数量日益增多，发生KUKA机器人零点丢失的频率也随之逐渐增加，因此急需找到一种成本较低、响应速度较快的KUKA机器人零点校正的设备与方法。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种工业机器人用零点校正工具，能够以低成本、高响应速度的方式进行工业机器人的待校正轴的零点校正工作。

在本公开的一个方面，提供一种工业机器人用零点校正工具，所述工业机器人包括至少一个待校正轴，其特征在于，所述零点校正工具包括：

百分表，包括可沿设定方向位移的顶针，以及可示出所述顶针位移量的刻度盘；

探头，第一端呈锥形结构，可对应地插入所述待校正轴的零点凹槽内，且所述探头沿所述零点凹槽的槽深方向可移动；以及

连接杆，第一端固定连接于所述顶针，第二端通过弹性结构抵紧于所述探头的第二端，以将所述探头的移动传递给所述顶针。

在一些实施例中，所述零点校正工具还包括：

底座，可拆卸地连接于所述零点凹槽的外侧，且内部开设有沿所述槽深方向的第一通孔，用以穿设所述探头。

在一些实施例中，所述底座还设有限位结构，用于限制所述探头在所述底座的移动范围，以防所述探头自所述第一通孔中脱出。

在一些实施例中，所述零点校正工具还包括：

壳体，包括相对的第一底面和第二底面，在所述第一底面开设有盲孔，用于固定连接所述百分表，在所述第二底面开设有螺纹孔，用于固定所述底座；

所述壳体内部开设有贯通所述第一底面和所述第二底面的第二通孔，所述第二通孔进一步连通所述盲孔和所述螺纹孔，用以穿设所述连接杆、至少部分所述探头和至少部分所述探头。

在一些实施例中，所述底座进一步可拆卸地连接于所述螺纹孔。

在一些实施例中，所述弹性结构还包括：

弹簧，套设于所述连接杆的外侧；

第一垫片，套设于所述连接杆的外侧，并固定设置于所述螺纹孔的底面；以及

第二垫片，固定设置于所述连接杆的第二端；

其中，所述第一垫片和所述第二垫片分别限位于所述弹簧的两端。

在一些实施例中，所述壳体上开设的所述盲孔直径为8mm，所述壳体上开设的所述螺纹孔大小为M20×1，所述壳体上开设的所述第二通孔直径为5.2mm。

在一些实施例中，所述设定方向与所述槽深方向共线，所述壳体呈圆柱体结构，所述第一底面和所述第二底面分别为所述圆柱体结构的两个底面。

在一些实施例中，所述设定方向与所述槽深方向垂直，所述壳体呈L型柱结构，所述第一底面和所述第二底面分别为所述L型柱结构的两个末端。

在一些实施例中，所述第二通孔的轴线呈1/4圆弧，所述连接杆由可弯曲的柔性材料制成。

因此，本公开实施例所提供的工业机器人零点校正工具的结构简单，使用车间常见的百分表、圆钢、弹簧等零部件作为工具进行组合设计，自主加工、组装，不但达到了KUKA机器人本体零点校正的目的，而且使用过程简单方便，零点校正效果良好。

并且本公开实施例所提供的工业机器人零点校正工具结构小巧、携带方便、制造成本低，操作简单直观，对员工简单培训即可进行零点校正工作，通过提高对零点校正需求的响应速度，避免了因零点校正而对工业机器人乃至整个生产线的加工效率产生不利影响。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开一些实施例的零点校正工具的结构示意图；

图2是根据本公开一些实施例的零点校正工具的零点校正工作状态示意图。

图中：

1、百分表，11、顶针，12、刻度盘，2、探头，3、连接杆，4、底座，5、壳体，51、第一底面，52、第二底面，53、盲孔，54、螺纹孔，55、第二通孔，61、弹簧，62、第一垫片，63、第二垫片，7、零点凹槽，8、目视标记。

应当明白，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。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

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说明书的一部分。

如图1～2所示：

在本公开的一个方面，提供一种工业机器人用零点校正工具，所述工业机器人包括至少一个待校正轴，其特征在于，所述零点校正工具包括：

百分表1，包括可沿设定方向位移的顶针11，以及可示出所述顶针11位移量的刻度盘12；

探头2，第一端呈锥形结构，可对应地插入所述待校正轴的零点凹槽7内，且所述探头2沿所述零点凹槽7的槽深方向可移动；以及

连接杆3，第一端固定连接于所述顶针11，第二端通过弹性结构抵紧于所述探头2的第二端，以将所述探头2的移动传递给所述顶针11。

本公开基于工业机器人待校正轴处的零点凹槽7，利用百分表1所具有的显示圆周跳动值的功能，通过设置连接杆3，使所述连接杆3的一端与百分表1的顶针11固定连接，而另一端抵紧于探头2，实现从探头2到顶针11之间的移动传导：使得百分表1能够检测到待校正轴的零点凹槽7，从而使校正人员通过读取百分表1上的刻度盘12，就可以找到待校正轴的零点位置，从而对待校正轴进行零点调整。

其中连接杆3由弹性结构抵紧在探头2的第二端，在零点校准时具有始终朝向于零点凹槽7的槽底方向的运动趋势，能够在待校正轴旋转的过程中，一旦进入零点凹槽7的区域，就向零点凹槽7的底部运动，并进一步带动百分表1的顶针11，促使百分表1及时而准确地进行顶针11移动位置的显示。

进一步的，为了方便对多个工业机器人的多个待校正轴进行零点校正，在一些实施例中，所述零点校正工具还包括：

底座4，可拆卸地连接于所述零点凹槽7的外侧，且内部开设有沿所述槽深方向的第一通孔，用以穿设所述探头2。

在对多个工业机器人的多个待校正轴进行依次零点校正的过程中：首先将底座4安装到待测轴的零点凹槽7外侧，这样无论待测轴的零点凹槽7具有怎样的朝向，底座4都能将整个零点校正工具固定于工业机器人表面，替代了传统人工扶持的固定形式，省时省力并能保证零点检测的准确性；而在需要更换待测轴的时候，则仅需拆卸底座4，并将底座4安装到新的待测轴的零点凹槽7外侧即可。

其中，当待测轴的零点凹槽7外侧适配有对应的螺纹孔时，所述底座4可以通过螺纹-螺孔连接的形式与工业机器人形成可拆卸的连接；而当待测轴的零点凹槽7外侧未配置相应的连接结构时，所述底座4可以通过可控磁铁吸附的形式固定在待测轴的零点凹槽7外侧的对应位置。

进一步的，由于所述连接杆3的第二端通过弹性结构抵紧于所述探头2的第二端，所述探头2就同样具有了朝向所述底座4外侧的运动趋势，基于此，在一些实施例中，所述底座4还设有限位结构，用于限制所述探头2在所述底座4的移动范围，以防所述探头2自所述第一通孔中脱出。

进一步的，为了形成所述百分表1与所述底座4之间的连接，并对所述连接杆3的可移动位置进行限制，在一些实施例中，所述零点校正工具还包括：

壳体5，包括相对的第一底面51和第二底面52，在所述第一底面51开设有盲孔53，用于固定连接所述百分表1，在所述第二底面52开设有螺纹孔54，用于固定所述底座4；

所述壳体5内部开设有贯通所述第一底面51和所述第二底面52的第二通孔55，所述第二通孔55进一步连通所述盲孔53和所述螺纹孔54，用以穿设所述连接杆3、至少部分所述探头2和至少部分所述探头2。

进一步的，在一些实施例中，所述底座4进一步可拆卸地连接于所述螺纹孔54。

当所述底座4与所述螺纹孔54连接的状态下，所述连接杆3将在弹性结构的作用下抵紧于所述探头2，而所述探头2则被所述底座4限位，进而对连接杆3的位置进行限制，使得弹性结构处于压缩状态下。因此，本公开通过使所述底座4与所述螺纹孔54之间可拆卸，能够在零点校正工具的储存环境中，有选择地将底座4从壳体5拆处，解除对连接杆3的位置限制，从而释放所述弹性结构，使得所述弹性结构能够在非工作状态下不再需要被维持在压缩状态，提高所述弹性结构的弹性与寿命。

进一步的，作为所述弹性结构的一种具体结构，在一些实施例中，所述弹性结构还包括：

弹簧61，套设于所述连接杆3的外侧；

第一垫片62，套设于所述连接杆3的外侧，并固定设置于所述螺纹孔54的底面；以及

第二垫片63，固定设置于所述连接杆3的第二端；

其中，所述第一垫片62和所述第二垫片63分别限位于所述弹簧61的两端。

进一步的，为了使所述壳体5与所述百分表1及所述底座4之间的连接结构相适配，在一些实施例中，所述壳体5上开设的所述盲孔53直径为8mm，所述壳体5上开设的所述螺纹孔54大小为M20×1，所述壳体5上开设的所述第二通孔55直径为5.2mm。

进一步的，在一些实施例中，所述设定方向与所述槽深方向共线，所述壳体5呈圆柱体结构，所述第一底面51和所述第二底面52分别为所述圆柱体结构的两个底面。

此时，基于所述壳体5的圆柱体结构，百分表1、连接杆3、底座4、探头2呈直线排列，亦即所述百分表1的顶针11所位移的设定方向与所述零点凹槽7的槽深方向共线，所述零点校正工具适用于对槽深方向沿竖直方向的待校正轴的零点校正工作，此时所述百分表1的测量较准确，且读书过程较为轻松。

相应的，当待校正轴的槽深方向沿水平方向时，在一些实施例中，所述设定方向与所述槽深方向垂直，所述壳体5呈L型柱结构，所述第一底面51和所述第二底面52分别为所述L型柱结构的两个末端。

为了配合于呈L型柱结构的壳体5，在一些实施例中，所述第二通孔55的轴线呈1/4圆弧，所述连接杆3由可弯曲的柔性材料制成。

此时，当所述底座4被安装在槽深方向沿水平方向的待校正轴零点凹槽7外侧时，通过L型柱结构的壳体5，使得百分表1的顶针11方向可以依旧沿竖直方向设置，从而保证百分表1的测量环境，并便于零点校正的工作人员读取百分表1的示数。

由可弯曲的柔性材料支撑的连接杆3则可以在L型柱结构的壳体5内部进行所述顶针11与所述探头2之间的位移传导，而上述可弯曲的柔性材料可选的有硬质橡胶、柔性塑料填充物等。

如图2所示，以下对使用本公开进行零点校正的过程进行简述：

在进行机器人的校正时，先将各轴置于一个定义好的机械位置，即所谓的预标定位，这个预标定位被设置于机械零点的旁侧，为了防止待校正轴在零点校正过程中进行过大的旋转位移，预标定位用目视标记8刻槽表示；

随后找到待校正轴的零点凹槽7位置，将零点校正工具安装于零点凹槽7的外侧；

在校正过程中，使待校正轴从正到负地按轴坐标系移动，以通过百分表1的示数查找其机械零点，当找到机械零点后即对工业机器人该轴的零点进行标定，从而完成零点校正工作；

当对多轴进行校正时，需要从1轴开始依数字大小顺序进行后续轴的依次零点标定。

因此，本公开实施例所提供的工业机器人零点校正工具的结构简单，使用车间常见的百分表1、圆钢、弹簧61等零部件作为工具进行组合设计，自主加工、组装，不但达到了KUKA机器人本体零点校正的目的，而且使用过程简单方便，零点校正效果良好。

并且本公开实施例所提供的工业机器人零点校正工具结构小巧、携带方便、制造成本低，操作简单直观，对员工简单培训即可进行零点校正工作，通过提高对零点校正需求的响应速度，避免了因零点校正而对工业机器人乃至整个生产线的加工效率产生不利影响。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种工业机器人用零点校正工具，所述工业机器人包括至少一个待校正轴，其特征在于，所述零点校正工具包括：

百分表(1)，包括可沿设定方向位移的顶针(11)，以及可示出所述顶针(11)位移量的刻度盘(12)；

探头(2)，第一端呈锥形结构，可对应地插入所述待校正轴的零点凹槽(7)内，且所述探头(2)沿所述零点凹槽(7)的槽深方向可移动；以及

连接杆(3)，第一端固定连接于所述顶针(11)，第二端通过弹性结构抵紧于所述探头(2)的第二端，以将所述探头(2)的移动传递给所述顶针(11)。

2.根据权利要求1所述的零点校正工具，其特征在于，所述零点校正工具还包括：

底座(4)，可拆卸地连接于所述零点凹槽(7)的外侧，且内部开设有沿所述槽深方向的第一通孔，用以穿设所述探头(2)。

3.根据权利要求2所述的零点校正工具，其特征在于，所述底座(4)还设有限位结构，用于限制所述探头(2)在所述底座(4)的移动范围，以防所述探头(2)自所述第一通孔中脱出。

4.根据权利要求2所述的零点校正工具，其特征在于，所述零点校正工具还包括：

壳体(5)，包括相对的第一底面(51)和第二底面(52)，在所述第一底面(51)开设有盲孔(53)，用于固定连接所述百分表(1)，在所述第二底面(52)开设有螺纹孔(54)，用于固定所述底座(4)；

所述壳体(5)内部开设有贯通所述第一底面(51)和所述第二底面(52)的第二通孔(55)，所述第二通孔(55)进一步连通所述盲孔(53)和所述螺纹孔(54)，用以穿设所述连接杆(3)、至少部分所述探头(2)和至少部分所述探头(2)。

5.根据权利要求4所述的零点校正工具，其特征在于，所述底座(4)进一步可拆卸地连接于所述螺纹孔(54)。

6.根据权利要求4所述的零点校正工具，其特征在于，所述弹性结构还包括：

弹簧(61)，套设于所述连接杆(3)的外侧；

第一垫片(62)，套设于所述连接杆(3)的外侧，并固定设置于所述螺纹孔(54)的底面；以及

第二垫片(63)，固定设置于所述连接杆(3)的第二端；

其中，所述第一垫片(62)和所述第二垫片(63)分别限位于所述弹簧(61)的两端。

7.根据权利要求4所述的零点校正工具，其特征在于，所述壳体(5)上开设的所述盲孔(53)直径为8mm，所述壳体(5)上开设的所述螺纹孔(54)大小为M20×1，所述壳体(5)上开设的所述第二通孔(55)直径为5.2mm。

8.根据权利要求4所述的零点校正工具，其特征在于，所述设定方向与所述槽深方向共线，所述壳体(5)呈圆柱体结构，所述第一底面(51)和所述第二底面(52)分别为所述圆柱体结构的两个底面。

9.根据权利要求4所述的零点校正工具，其特征在于，所述设定方向与所述槽深方向垂直，所述壳体(5)呈L型柱结构，所述第一底面(51)和所述第二底面(52)分别为所述L型柱结构的两个末端。

10.根据权利要求9所述的零点校正工具，其特征在于，所述第二通孔(55)的轴线呈1/4圆弧，所述连接杆(3)由可弯曲的柔性材料制成。

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