CN215749277U - 一种用于机器人tcp检测的防撞件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机器人TCP检测技术领域，公开了一种用于机器人TCP检测的防撞件，包括共轴线设置的座本体、延伸台与顶针；所述座本体与顶针分设于延伸台两侧；所述座本体一侧沿轴向设有用于套设在机械臂末端的槽孔，另一侧与延伸台固定连接；所述顶针与延伸台固定连接。一种用于机器人TCP检测的防撞件，用于TCP检测时防止二次安装带来偏差。在对工具坐标系进行校正时，将防撞件的底座直接套于机器人手臂的末端，座本体与顶针共轴心，且机器人手臂末端坐标中心距离顶针顶点的距离固定不变。在进行校正时，能很好的保证检测的稳定性。

Description

一种用于机器人TCP检测的防撞件

技术领域

本实用新型属于机器人防护装置的技术领域，特别涉及一种用于机器人TCP检测的防撞件。

背景技术

以工业机器人为主的柔性加工生产单元已成为制造业的主要发展方向，其中对于机器人位姿的准确控制、机器人的参数化编程、机器人组的高精度协调工作、机器人位姿变换，机器人系统的搬迁，机器人多工位程序共享，机器人轨迹规划等这些方面的需求正逐渐成为关注的焦点。上述这些方面都需要建立实际机器人及其工作环境中和其他设备和工具的精确模型，所以对机器人的环境物参数(工件坐标系)、工具参数的标定以及机器人间的位姿关系标定非常重要。其标定精度直接影响到机器人系统的使用情况。

机器人具有机器人基坐标系，且配置有关节位置编码器，机器人前端具有法兰盘；机器人法兰盘上可以安装有工具体，工具体具有工具坐标系；工作区域具有工件坐标系；机器人基坐标系、工具坐标系和工件坐标系构成了工业机器人系统的坐标系体系。

为了解决上述机器人体系的标定问题，现有的方法都需要通过安装于机器人的工具体末端来接触空间的某点或某几点后完成。工业机器人调试过程中，对机器人工具坐标系进行校准，没有工具坐标系进行校准前，通常用扎带进行校准，机器人在运动过程中行径路线发生偏移，会导致机器人撞到产品，如果用扎带校准，只要取下扎带，二次安装会出现TCP有偏差。因而，需要设计一款TCP检测时能减少偏差的一种用于机器人TCP检测的防撞件。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于机器人TCP检测的防撞件，解决了TCP检测时二次安装带来偏差的技术问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种用于机器人TCP检测的防撞件，包括共轴线依次连接的座本体、延伸台与顶针；所述座本体远离所述延伸台的一侧开设有用于套设在机械臂末端的槽孔；所述延伸台外壁沿所述轴线向所述顶针方向减缩。

此防撞件用于TCP标定中，为能准确指示坐标中心，必须要多次测试都能完全的重复。本实用新型的防撞件用于连接在机械臂末端，也即是手臂末端，TCP坐标中心为手臂截面的中心点处。本实用新型座本体、延伸台与顶针为共轴线设置，座本体套设在手臂末端，且与手臂过盈配合，座本体的轴心也即是TCP坐标中心，也就能清楚定位至顶针的顶点。座本体与机械臂末端相对固定，故而顶针顶点可以视为机械臂末端中心的延长。延伸台的设置，可在中间起到过渡作用，以分担座本体高度，延伸台质量要远小于座本体的质量，可以减小整个防撞件的重量，减小多次抬举作用的能耗。本技术方案中，座本体以及延伸台的设置能够有效的保护机械臂的末端，且在使用的过程中不需要扎带将其绑在机械臂上，在进行校正的时候就可以直接将TCP检测的防撞件安装在机械臂末端即可，不会出现顶针与机械臂末端不在同一轴线上，提高了TCP检测的准确性。

作为优先地，所述底座本体沿轴线方向包括依次相连接的引导部、连接部和止位部，所述引导部与所述连接部的内腔形成所述槽孔，所述止位部远离所述连接部的一端用于连接所述延伸台，且所述引导部的内径小于所述连接部的内径，所述连接部沿轴线方向的长度长于所述引导部沿轴线方向的长度。

通过将座本体设置成依次连接的引导部、连接部和止位部，三者的内腔形成槽孔，使得座本体为中空结构，一方面可以减小部件重量，另一方面中空部分可以容纳机械手臂末端，实现对部件的固定和保护作用。

作为优先地，所述引导部与所述连接部的内壁的连接处平滑连接，用于引导所述机械臂末端进入所述连接部内；所述止位部沿轴线方向开设有与所述槽孔相通的孔，且所述连接部的内径大于所述止位部的内径，以使所述连接部与所述止位部的连接处形成台阶状结构，用于对机械臂末端进行轴向限位。

本技术方案中引导部与连接部的连接处平滑连接，以使机械臂在进入到座本体内时，能够容易进入到座本体内；同时连接部与止位部的连接处形成台阶，能够有效对机械臂的末端进行限位，能够确保座本体能够很好的固定在机械臂的末端上；

作为优选地，所述止位部临近所述连接部处的内壁开设有环形凹槽。

作为优先地，所述延伸台包括若干连接杆和一连接板，若干所述连接杆的一端连接在所述止位部远离所述连接部一端内边缘处，若干所述连接杆的另一端连接所述连接板，所述连接板与所述顶针连接，所述顶针、连接板以及底座本体共中心轴线设置。

顶针垂直设于连接板的中心处。三个杆即可以实现结构的稳固，三个以上都能实现技术方案的目的，同时，连接杆和连接板的设置形式，使得延伸台成镂空的状态，易于观察连接在防撞件上的机械臂末端的连接情况，以及内部零部件的情况，可以及时调整防撞件的安装位置，避免防撞件安装不到位时造成对机械臂末端零部件的损坏。

作为优先地，所述连接杆包括用于连接所述延伸台的第一段和用于连接连接板的第二段，所述第一段的长度长于第二段，且所述第一段和所述第二段相靠近的一端呈夹角连接，且所述夹角为钝角。

本技术方案中，通过将连接杆设置成第一段和第二段，且第一段和第二段呈钝角设置，第一段和第二段呈夹角的设计确保连接板的面积稍大一点，以确保顶针在连接的时候更加方便稳固，在实施时，钝角为135-180度之间，第一段和第二段形成的连接杆能够更好的将对机械臂的末端形成保护的框架，避免在检测的过程中对机械臂末端造成损伤。

作为优先地，所述连接杆的数量为三个，所述连接杆成环形等距设置；所述连接板为三角形，所述连接板的三个顶角处分别与对应所述第二段远离所述第一段的一端连接。

本技术方案中设置三个连接杆并将连接板设置成三角形的结构，使延伸台的结构更加稳固。

作为优先地，所述底座本体和所述延伸台为一体式设计，整体组成底座。

作为优先地，所述连接杆与连接板均为伸缩结构。伸缩机构能实现不同高度抬升的需求，根据实际目标物与机械臂TCP坐标原点的距离调控。

作为优先地，所述顶针为硬质橡胶材质，所述底座本体为铝材质；所述连接板与顶针螺纹连接。

机器人在对其工具坐标系进行校准时，将一种用于机器人TCP检测的防撞件的座本体侧连接在机器人的手臂末端。座本体与顶针共轴线，顶针通过固定在连接板上，可以过盈配合也可以螺纹连接。前后二次替换后仍然能保证其在相同位置上，除去了相关操作带来的误差，以是实现测试的稳定性。

本实用新型的一种用于机器人TCP检测的防撞件，用于TCP检测时防止二次安装带来偏差。在对工具坐标系进行校正时，将防撞件的底座直接套于机器人手臂的末端，因底座与顶针共轴心，且机器人手臂末端坐标中心距离顶针顶点的距离固定不变。在进行校正时，能很好的保证检测的稳定性。

在校准过程中，即使机器人在运动中行径路线发生偏移，橡胶材质也不会使产品损坏，并且二次安装时也不会造成TCP有偏差。

座本体与延伸台的设计能够对机械臂末端的零部件起到有效保护，避免在TCP检测时造成对机械臂末端零部件的损伤。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种用于机器人TCP检测的防撞件的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本实用新型一种用于机器人TCP检测的防撞件的结构示意图；

图2为图1的另一视角结构示意图；

图3为图2的A-A截面示意图。

附图标号说明

1-座本体；11-引导部；12-连接部；13-止位部；131-环形凹槽；2-延伸台；21-连接杆；211-第一段；212-第二段；22-连接板；3-顶针。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

实施例

如图1所示，一种用于机器人TCP检测的防撞件，包括共中心轴线设置的座本体1、延伸台2与顶针3；座本体1与顶针3分设于延伸台2两侧；座本体1一侧沿轴向设有用于套设在机械臂末端的槽孔，另一侧与延伸台2固定连接；顶针3与延伸台2固定连接。

在实际使用中，顶针3与座本体1共轴线设置，因座本体1与机械臂末端相对固定，故而顶针3顶点可以视为机械臂末端中心的延长。此防撞件可以做成标准件，能稳定的指示，同时延伸台2与底座本体1的设计方式能够有效的保护机械臂末端，避免在检测的过程中机械臂的末端会与外界的设备发生碰撞造成损坏。

如图3所示，在某一实施例中，底座本体1沿中心轴线方向包括依次相连接的引导部11、连接部12和止位部13，引导部11与连接部12的内腔形成槽孔，止位部13远离连接部12的一端用于连接延伸台2，且引导部11的内径小于止位部13的内径，连接部12沿轴线方向的长度长于引导部11沿轴线方向的长度，具体实施时，座本体1为一体设计，座本体1沿轴向设有通孔形成的槽孔，引导部11用于引导机械臂末端进入连接部12内；连接部12与机械臂末端过盈配合，以使连接后的机械臂末端不容易脱落，止位部13设于连接部12的末端，用于对机械臂末端进行轴向限位；止位部13的内径小于机械臂末端的外径。

如图3所示，在某一实施例中，引导部11与止位部13的内壁的连接处平滑连接，用于引导机械臂末端进入止位部13内；止位部13沿轴线方向开设有与槽孔相通的孔，且连接部12的内径大于止位部13的内径，以使连接部12与止位部13的连接处形成台阶状结构，用于对机械臂末端进行轴向限位，止位部13临近连接部12处的内壁开设有环形凹槽131，引导部11内壁弧度无缝贴合机械臂末端设置。

在具体实施时，通孔内壁除了设置台阶外，还可以是设置的定位凸起，此定位凸起还能根据实际需要调换位置，例如，座本体1沿径向环设有凹槽，凹槽内有中等硬度的定位圆珠，圆珠可以卡至机械手臂设有的定位凹槽内，相互匹配，实现定位卡牢。

连接部12与止位部13连接处的台阶，可以是渐变过渡的(内径等差排布)，可以是平滑过渡(台阶表面光滑弧面)，还可以是垂直变换(台阶与内壁垂直)，根据实际需要设置。

如图2所示，在某一实施例中，延伸台2包括若干连接杆21和一连接板22，连接杆21的一端连接在止位部13远离连接部12一端内边缘处，连接杆21的另一端连接连接板22，具体实施时，连接杆21靠近止位部13的一端距离中心轴线的距离大于连接杆21远离止位部13的一端到中心轴线的距离，连接板22与顶针3连接，顶针3、连接板22以及底座本体1共轴设置。

连接杆21包括用于连接延伸台2的第一段211和用于连接连接板22的第二段212，且第一段211和第二段212相靠近的一端呈夹角连接，且夹角为钝角，连接杆21的数量为三个，连接杆21成环形等距设置；连接板22为三角形，连接板22的三个顶角处分别与对应第二段212远离第一段211的一端连接，延伸台2包括连接板22和连接杆21；连接板22中心处设有顶针3连接位，周向均匀排布有至少三个杆连接位；连接杆21于杆连接位与连接板22固接。具体实施时，连接板22的中心位置与顶针3螺纹连接。具体实施时，连接杆21的第一段211的长度长于第二段212，第一段211和第二段212之间形成夹角，以使连接的连接板22的面积会增大一点但是小于座本体1的截面积，这样可以确保连接板22在安装顶针3时更加稳定，不局限于延伸台2的设计为连接杆21和和连接板22的组合形式，也可以是圆台状结构，只要能够沿轴向进行延伸，能够对机械臂末端进行保护即可。

在具体实施，连接杆21还可以为伸缩结构。还可以是直杆，也可以为弯折杆，以实际需求设置；同样的顶针3的长度可以设计为伸缩结构，也可以为固定长度的设计。

在某一实施例中，顶针3为硬质橡胶材质；座本体1与延伸台2为铝材质。

在实际使用过程中，机器人在对其工具坐标系进行校准时，将一种用于机器人TCP检测的防撞件的座本体1侧连接在机器人的手臂末端。座本体1与顶针3共轴线，顶针3通过固定在连接板22上，可以过盈配合也可以螺纹连接。前后二次替换后仍然能保证其在相同位置上，除去了相关操作带来的误差，以是实现测试的稳定性。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于机器人TCP检测的防撞件，其特征在于：包括共中心轴线依次连接的座本体、延伸台与顶针；所述座本体远离所述延伸台的一侧开设有用于套设在机械臂末端的槽孔，以包覆所述机械臂末端。

2.根据权利要求1所述的一种用于机器人TCP检测的防撞件，其特征在于：所述底座本体沿中心轴线方向包括依次相连接的引导部、止位部和止位部，所述引导部与所述止位部的内腔形成所述槽孔，所述止位部远离所述连接部的一端用于连接所述延伸台，且所述引导部的内径小于所述连接部的内径，所述连接部沿轴线方向的长度长于所述引导部沿轴线方向的长度。

3.根据权利要求2所述的一种用于机器人TCP检测的防撞件，其特征在于：所述引导部与所述止位部的内壁的连接处平滑连接，用于引导所述机械臂末端进入所述连接部内；所述止位部沿轴线方向开设有与所述槽孔相通的孔，且所述连接部的内径大于所述止位部的内径，以使所述连接部与所述止位部的连接处形成台阶状结构，用于对机械臂末端进行轴向限位。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种用于机器人TCP检测的防撞件，其特征在于：所述止位部临近所述连接部处的内壁开设有环形凹槽。

5.根据权利要求4所述的一种用于机器人TCP检测的防撞件，其特征在于：所述延伸台包括若干连接杆和一连接板，若干所述连接杆的一端连接在所述止位部远离所述连接部一端内边缘处，若干所述连接杆的另一端连接所述连接板，所述连接板与所述顶针连接，所述顶针、连接板以及底座本体共中心轴线设置。

6.根据权利要求5所述一种用于机器人TCP检测的防撞件，其特征在于：所述连接杆包括用于连接所述延伸台的第一段和用于连接连接板的第二段，所述第一段的长度长于第二段，且所述第一段和所述第二段相靠近的一端呈夹角连接，且所述夹角为钝角。

7.根据权利要求6所述一种用于机器人TCP检测的防撞件，其特征在于：所述连接杆的数量为三个，所述连接杆成环形等距设置；所述连接板为三角形，所述连接板的三个顶角处分别与对应所述第二段远离所述第一段的一端连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于机器人TCP检测的防撞件，其特征在于：所述底座本体和所述延伸台为一体式设计。

9.根据权利要求8所述一种用于机器人TCP检测的防撞件，其特征在于：所述连接杆与顶针均为伸缩结构。

10.根据权利要求9所述一种用于机器人TCP检测的防撞件，其特征在于：所述顶针为硬质橡胶材质，所述底座本体为铝材质；所述连接板与顶针螺纹连接。

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