CN213439656U - 一种机器人环形轨道 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轨道领域，尤其涉及一种机器人环形轨道，包括两端均设置有弧形折弯辅助导轨、工作导轨、两个旋转导轨、两个气动推杆、两个挡板、两个芯轴、线束导引装置及固定支架，所述工作导轨与所述辅助导轨中间段可平行设置，两个旋转导轨末端通过芯轴旋转设置在所述工作导轨左右两侧，所述两个气动推杆一端分别与两个挡板铰接，工业机器人可以平行运动，方向可不变；又因机器人所需控制线束及管路等中央回转接头装置由支架固定于环形轨道上方，机器人沿环形轨道循环运动时，控制线束及管路以中央回转接头装置为顶点，做类似圆锥面状运动，达到线束不打结的目的，实现一个或多个机器人在环形轨道上的无限循环运动，进而满足了工业生产需要。

Description

一种机器人环形轨道

技术领域

本实用新型涉及轨道领域，尤其涉及一种机器人环形轨道。

背景技术

工业机器人是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并成为现代机器制造中的一个重要组成部分，能够显著的提高劳动生产率，改良产品质量。同时我国已经逐渐从低人力成本时代向高成本时代过渡，由于人力成本的增加，企业的使用成本也大大增加，面对激烈的竞争，企业不得不减少人力成本的支出，因此使用工业机器人代替人工成为了必然趋势。比如富士康在2013年宣布使用工业机器人，以应对不断上涨的人力成本。

工业机器人通过机器人轨道进行运作，安装轨道时，在水平位置布置好主体节段，根据轨道内的位置转动分支节段以调整高度，最后锁紧转动关节件，施工机器人可以沿所述轨道运动。然而现有的机器人轨道有三种形式：直线、转角、U形，根据现有的轨道模式，针对指令使机器人从一个点运动到另一个点，保持从前一程序点移动到后一程序点的动作类型，轨道形式较为单调，主要通过直线进行变通，中间设置拐点变为转角机器人轨道，将直线轨道进行弯折变通为U形轨道，可适应较为一般的环境作业需要，但此三者只能重复较为简单的运动轨迹，其都无法形成360度闭合的环形，无法解决线束打结问题，无法满足工业需求。

实用新型内容

本实用新型提出的一种机器人环形轨道，可以实现工业机器人无限循环运动，且使工业机器人工作时方向不变，控制线束不打结解决了上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种机器人环形轨道，包括两端均设置有弧形折弯辅助导轨、工作导轨、两个旋转导轨、两个气动推杆、两个挡板、两个芯轴，所述工作导轨与所述辅助导轨中间段平行设置，所述两个旋转导轨末端通过芯轴旋转设置在所述工作导轨左右两侧，所述两个气动推杆一端分别与两个挡板铰接，另一端分别与所述两个旋转导轨铰接并能驱动所述两个旋转导轨绕所述芯轴旋转并能使其自由端分别与所述工作导轨和辅助导轨两端对齐。

优选的，所述两个挡板内侧壁上下均对称设置有两个第一铰接耳，所述两个旋转导轨内侧壁中间上下均对称设置有两个第二铰接耳，所述动推杆左右各设置有两个，其两端分别与所述第一铰接耳和所述第二铰接耳通过圆柱销转动铰接。

优选的，所述两个旋转导轨底部均设置有万向支撑轮。

优选的，所述两个芯轴底部均设置有底座，下端均设置有下滚动轴承，上端均设置有上滚动轴承，所述下滚动轴承顶部设置有轴承挡圈，所述芯轴顶部用螺丝固定有用于固定所述上滚动轴承的端盖。

优选的，所述两个旋转导轨末端位于所述底座和端盖之间，所述上滚动轴承和下滚动轴承外壁均与所述两个旋转导轨末端内壁紧密配合。

优选的，所述辅助导轨、工作导轨和两个旋转导轨均包括宽度相等的上板和下板，所述上板和下板之间左右两侧均布设置有若干立柱。

优选的，还包括线束及管路中央回转接头装置，所述中央回转接头装置由固定支架固定于环形轨道上方。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型包括两端均设置有弧形折弯辅助导轨、工作导轨、两个旋转导轨、两个气动推杆、两个挡板、两个芯轴，工作导轨与辅助导轨中间段平行设置，两个旋转导轨末端通过芯轴旋转设置在工作导轨左右两侧，两个气动推杆一端分别与两个挡板铰接，另一端分别与两个旋转导轨铰接并能驱动两个旋转导轨绕所述芯轴旋转并能使其自由端分别与工作导轨和辅助导轨两端对齐，当工业机器人在工作导轨上运动到左侧的旋转导轨上面后，与左侧旋转导轨铰接的气动推杆推动旋转导轨转动使其自由端与辅助导轨左端对齐，工业机器人运动到旋转导轨上，左侧旋转导轨在气动推杆作用下往回旋转使其自由端与工作导轨左端对齐，右侧旋转导轨在气动推杆作用使其自由端与辅助导轨右侧对齐，进而工业机器人可以运动到右侧旋转导轨上，此时右侧旋转导轨在气动推杆作用下与辅助导轨右侧对齐，工业机器人向左运动到工作导轨上继续工作，从而实现了工业机器人运动一周其左侧始终朝向工作导轨左侧，其右侧始终朝向工作导轨右侧，进而满足了工业生产需要。

2、本实用新型设置有线束及管路中央回转接头装置，内套、外套由上、下固定环连接成内套固定、外套可转动的整体；外连接弹片始终与内环形滑片相接触，且可绕内环形滑片圆周运动，外套内臂环形管道始终与内套外壁输出口对接，使内外管路保持畅通；内软管与内连接线集成为内管线束与管线束固定控制箱电性及功能性连接，外连接线与外软管集成为外管线束与工业机器人电性及功能性连接，配合工业机器人在本轨道上360度无限循环运动，进而不打结。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型旋转导轨转动示意图。

图3为本实用新型气动推杆和旋转导轨组装结构示意图。

图4为本实用新型万向支撑轮安装位置示意图。

图5为本实用新型旋转导轨与芯轴装配结构示意图。

图6为本实用新型线束及管路中央回转接头装置结构示意图。

图7为本实用新型挡板主视图。

图8为本实用新型挡板俯视图。

图9为本实用新型挡板右视图。

图中：1-辅助导轨、2-工作导轨、3-旋转导轨、4-气动推杆、5-挡板、6-芯轴、7-底座、8-上滚动轴承、9-下滚动轴承、10-轴承挡圈、11-端盖、12-螺丝、13-线束及管路中央回转接头装置、21-上板、22-下板、23-立柱、31-第二铰接耳、32-万向支撑轮、51-第一铰接耳、131-内套、132-下固定环、133-外套、134-外连接弹片、135-外连接线、136-外套绝缘体、137-内套绝缘体、138-内连接线、139-内软管、1310-内软管连接头、1311-上固定环、1312-内环形滑片、1313-外软管连接头、1314-外软管、1315-外套内壁环形管道、1316-内壁管道输出口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-9，一种机器人环形轨道，包括两端均设置有弧形折弯辅助导轨1、工作导轨2、两个旋转导轨3，两个旋转导轨3底部均设置有万向支撑轮32，便于旋转导轨3转动。两个气动推杆4、两个挡板5、两个芯轴6，工作导轨2与辅助导轨1中间段平行设置，两个旋转导轨3末端通过芯轴6旋转设置在工作导轨2左右两侧，具体是两个芯轴6底部均设置有底座7，下端均设置有下滚动轴承9，上端均设置有上滚动轴承8，下滚动轴承9顶部设置有轴承挡圈10，芯轴6顶部用螺丝12固定有用于固定所述上滚动轴承8的端盖11。两个旋转导轨3末端位于底座7和端盖11之间，上滚动轴承8和下滚动轴承9外壁均与两个旋转导轨3末端内壁紧密配合。底座7通过螺栓固定在地面上。两个挡板5通过螺栓固定在底面上，两个挡板5内侧壁上下均对称设置有两个第一铰接耳51，两个旋转导轨3内侧壁中间上下均对称设置有两个第二铰接耳31，动推杆4左右各设置有两个，其两端分别与第一铰接耳51和第二铰接耳31通过圆柱销转动铰接，并能驱动两个旋转导轨3绕芯轴6旋转并能使其自由端分别与工作导轨2和辅助导轨1两端对齐。

辅助导轨1工作导轨2均通过螺栓固定在地面上并和两个旋转导轨3均包括宽度相等的金属上板21和下板22，上板21和下板22之间左右两侧均布设置有若干立柱23。

设置有线束及管路中央回转接头装置13，包括内套131与外套133由下固定环132与上固定环1311连接成可相对转动的整体；内连接线138及内环形滑片1312由内绝缘体137固定于内套131上，外连接线135及外连接弹片134由外绝缘体136固定于外套上，且外连接弹片134与内环形滑片1312始终相接触，并可绕内环形滑片圆周运动；外套内壁环形管道1315始终与内套外壁输出口1316对接，使内外管路保持畅通；内软管139与内连接线138集成为内管线束与管线束固定控制箱电性及功能性连接，外连接线134与外软管1314集成为外管线束与工业机器人电性及功能性连接，配合工业机器人在本轨道上360度无限循环运动，进而不打结。

线束及管路中央回转接头装置13由固定支架固定在环形轨道上方中间位置，固定支架为常见的由角钢焊接而成的矩形框架结构，固定支架通过螺栓固定在厂房顶部，上固定环1311通过螺栓固定在固定支架上。多个机器人同时工作情况下，需要多个线束及管路中央回转接头装置，可上下布置，所有内管线束通过内套131中间通孔与管线束固定控制箱电性及功能性连接，从而实现一个或多个机器人可同时在本环形轨道上先后顺序360度循环运动。

需要说明的是，本实用新型中各部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构、气路连接、电路连接和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

旋转导轨驱动装置的选择：

气动推杆机构不仅可以实现自锁要求，相应速度快的工作要求，而且通过合理的数学分析，可以改变其行程，从而实现精确的位置控制。从另一方面讲，工业机器人的主要驱动形式为气压传动，因此使用气动推杆结构可以实现与工业机器人系统的一体化设计，使得控制系统大大简化，并可以实现一体化控制，提高系统整体工作效率，所以气动推杆为旋转导轨驱动装置的最佳选择。选择推杆的型号为：缸径25mm，行程1500mm，最大承受力为1500N。

工业机器人的选择：

根据使用要求选择四轴码垛机器人，型号为PZ3013A，其臂展为3m，最大负载为130kg。

工作原理：

本实用新型包括两端均设置有弧形折弯辅助导轨、工作导轨、两个旋转导轨、两个气动推杆、两个挡板、两个芯轴，工作导轨与辅助导轨中间段平行设置，两个旋转导轨末端通过芯轴旋转设置在工作导轨左右两侧，两个气动推杆一端分别与两个挡板铰接，另一端分别与两个旋转导轨铰接并能驱动两个旋转导轨绕所述芯轴旋转并能使其自由端分别与工作导轨和辅助导轨两端对齐，当工业机器人在工作导轨上运动到左侧的旋转导轨上面后，与左侧旋转导轨铰接的气动推杆推动旋转导轨转动使其自由端与辅助导轨左端对齐，工业机器人运动到旋转导轨上，左侧旋转导轨在气动推杆作用下往回旋转使其自由端与工作导轨左端对齐，右侧旋转导轨在气动推杆作用使其自由端与辅助导轨右侧对齐，进而工业机器人可以运动到右侧旋转导轨上，此时右侧旋转导轨在气动推杆作用下与辅助导轨右侧对齐，工业机器人向左运动到工作导轨上继续工作，从而实现了工业机器人运动一周其左侧始终朝向工作导轨左侧，其右侧始终朝向工作导轨右侧，进而满足了工业生产需要。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机器人环形轨道，其特征在于：包括两端均设置有弧形折弯辅助导轨(1)、工作导轨(2)、两个旋转导轨(3)、两个气动推杆(4)、两个挡板(5)、两个芯轴(6)，所述工作导轨(2)与所述辅助导轨(1)中间段平行设置，所述两个旋转导轨(3)末端通过芯轴(6)旋转设置在所述工作导轨(2)左右两侧，所述两个气动推杆(4)一端分别与两个挡板(5)铰接，另一端分别与所述两个旋转导轨(3)铰接并能驱动所述两个旋转导轨(3)绕所述芯轴(6)旋转并能使其自由端分别与所述工作导轨(2)和辅助导轨(1)两端对齐。

2.根据权利要求1所述的一种机器人环形轨道，其特征在于：所述两个挡板(5)内侧壁上下均对称设置有两个第一铰接耳(51)，所述两个旋转导轨(3)内侧壁中间上下均对称设置有两个第二铰接耳(31)，所述动推杆(4)左右各设置有两个，其两端分别与所述第一铰接耳(51)和所述第二铰接耳(31)通过圆柱销转动铰接。

3.根据权利要求1所述的一种机器人环形轨道，其特征在于：所述两个旋转导轨(3)底部均设置有万向支撑轮(32)。

4.根据权利要求1所述的一种机器人环形轨道，其特征在于：所述两个芯轴(6)底部均设置有底座(7)，下端均设置有下滚动轴承(9)，上端均设置有上滚动轴承(8)，所述下滚动轴承(9)顶部设置有轴承挡圈(10)，所述芯轴(6)顶部用螺丝(12)固定有用于固定所述上滚动轴承(8)的端盖(11)。

5.根据权利要求4所述的一种机器人环形轨道，其特征在于：所述两个旋转导轨(3)末端位于所述底座(7)和端盖(11)之间，所述上滚动轴承(8)和下滚动轴承(9)外壁均与所述两个旋转导轨(3)末端内壁紧密配合。

6.根据权利要求1所述的一种机器人环形轨道，其特征在于：所述辅助导轨(1)、工作导轨(2)和两个旋转导轨(3)均包括宽度相等的上板(21)和下板(22)，所述上板(21)和下板(22)之间左右两侧均布设置有若干立柱(23)。

7.根据权利要求1所述的一种机器人环形轨道，其特征在于：还包括线束及管路中央回转接头装置(13)，所述中央回转接头装置(13)由固定支架固定于环形轨道上方。

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