CN217210691U - 一种多轴机器人齿轮间隙测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于专用测量工具技术领域，更具体地，涉及一种多轴机器人齿轮间隙测量装置，包括连接件、千分表以及用于安装于多轴机器人上的底座，千分表固定设置于连接件的一端，连接件的另一端与底座转动连接。一方面通过千分表可以较为精准地测量出机器人齿轮副的间隙，从而实现对机器人齿轮间隙的监控，其精度最高可达到微米级，以准确判断机器人齿轮间隙是否过大，从而更换相应的零部件；另一方面，使用本装置可对机器人的齿轮间隙进行量化并制定相应的更换临界标准，从而整体提高机器人的工作精度，降低产品的不良率。

Description

一种多轴机器人齿轮间隙测量装置

技术领域

本实用新型属于专用测量工具技术领域，更具体地，涉及一种多轴机器人齿轮间隙测量装置。

背景技术

现有的汽车涂装为提高生产效率及避免对工作人员的危害，一般会采用多轴机器人替代人工进行工件喷涂，如ABB IRB5500六轴机器人，这些机器人一般利用润滑油脂进行润滑，而由于机器人在喷涂作业过程中，末端摆轴的齿轮幅一直处于小角度的转动，且转动角度基本固定，使得润滑油脂在长时间运行过程中挤压至非啮合区域，导致齿轮副的润滑效果变差，齿轮副磨损加快，齿轮间隙变大，从而使得机器人精度降低，喷涂位置出现偏差，工件漆膜厚度异常，更严重的可能会造成机器人卡死的情况出现。因此，在机器人工作一段时间后，对其进行维修，若出现此轮间隙过大的情况，则及时更换零部件。然而，现有的方案通常是维保人员通过将机器人移动至特定位置，并晃动机器人的末端摆轴，凭靠经验来判断齿轮间隙是否过大，这样的方式没有实现标准化、数据化，因此不够精准。

现有技术公开了一种齿轮间隙测量装置，齿轮间隙测量装置包括主体部、操作部和触杆，主体部能够安装于第一齿轮且能够保持第一齿轮固定不动，主体部上设置有读数表；操作部包括连接件、握持件和弹性件，握持件通过弹性件安装于主体部，连接件用于与第二齿轮配合以带动第二齿轮转动，其中握持件上形成有在主体部安装于第一齿轮时与第二齿轮的边缘相贴合的贴合槽；触杆的一端固定于握持件，另一端与读数表的触头接触。其虽然也是齿轮间隙测量装置，但结构较为复杂，且不适用于多轴机器人摆臂齿轮副的测量。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术中的至少一个缺陷，提供一种多轴机器人齿轮间隙测量装置，其结构简单，适用于测量多轴机器人齿轮副间隙，其测量结果较为精准，便于维保人员对机器人齿轮副进行维修养护。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种多轴机器人齿轮间隙测量装置，包括连接件、千分表以及用于安装于多轴机器人上的底座，千分表固定设置于连接件的一端，连接件的另一端与底座转动连接。

本方案中通过将底座安装在多轴机器人上，然后将千分表转动至合适的位置，其测头自然抵接在齿轮副的齿轮箱盖上，晃动机器人的末端摆轴后，即可在千分表上得出齿轮间隙的大小，其测量精度较高，有利于机器人的后期维修养护。

作为进一步改进的结构形式，上述的连接件包括连接底盘及万向转动件，连接底盘与底座可拆卸连接，万向转动件一端与连接底盘固定连接，另一端与千分表固定相连。

作为进一步改进的结构形式，上述的万向转动件包括两组万向节，两组万向节顺次转动连接。

作为进一步改进的结构形式，上述的连接件还包括用于连接并控制两组万向节连接角度的扭转组件。

作为进一步改进的结构形式，上述的两组万向节相连接的端部均设置有通孔，扭转组件包括连接螺杆以及设置于连接螺杆一端的受力部，连接螺杆的另一端依次穿过两组万向节的通孔并均与两组万向节转动连接。

作为进一步改进的结构形式，上述的受力部与万向节之间设置有第一垫片，两组万向节相靠近的侧壁之间设置有第二垫片。

作为进一步改进的结构形式，上述的连接螺杆远离受力部的一端还设置有凸环，两组万向节的通孔位于受力部及凸环之间。

作为进一步改进的结构形式，上述的连接底盘底部设置有磁吸结构，底座为磁性结构。

作为进一步改进的结构形式，上述的底座包括本体以及设置于本体两端固定脚，固定脚上设置有用于与多轴机器人相连的螺纹孔。

作为进一步改进的结构形式，上述的本体为圆柱型，磁吸结构为与本体侧壁相匹配的弧形结构。

与现有技术相比，有益效果是：

本实用新型一方面通过千分表可以较为精准地测量出机器人齿轮副的间隙，从而实现对机器人齿轮间隙的监控，其精度最高可达到微米级，以准确判断机器人齿轮间隙是否过大，从而更换相应的零部件；另一方面，使用本装置可对机器人的齿轮间隙进行量化并制定相应的更换临界标准，从而整体提高机器人的工作精度，降低产品的不良率。

附图说明

图1是本实用新型实施例1多轴机器人齿轮间隙测量装置的整体结构第一角度示意图；

图2是本实用新型实施例1多轴机器人齿轮间隙测量装置的整体结构第二角度示意图；

图3是图2中A-A位置的剖面图；

图4是本实用新型实施例1多轴机器人齿轮间隙测量装置的底座结构示意图；

图5是本实用新型实施例1多轴机器人齿轮间隙测量装置的万向节第二连杆结构示意图；

图6是本实用新型实施例1多轴机器人齿轮间隙测量装置的万向节第一连杆结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1：

如图1至图6所示为一种多轴机器人齿轮间隙测量装置的第一实施例，包括连接件1、千分表2以及用于安装于多轴机器人上的底座3，千分表2固定设置于连接件1的一端，连接件1的另一端与底座3转动连接。

本实施例中的千分表2可根据实际情况的需要，将其设置为各种精度，这里不作限定。其中，本实施例中多轴机器人齿轮间隙测量装置的精度与千分表2的精度有关。

由于装置在使用的过程中可能需要改变角度，以使得千分表2可以自然抵接在齿轮箱盖上，因此本实施例中的连接件1包括连接底盘11及万向转动件12，连接底盘11与底座3可拆卸连接，万向转动件12一端与连接底盘11固定连接，另一端与千分表2固定相连且与千分表2测头21的轴心线相垂直。这样设置可以通过连接底盘11便捷地与底座3安装起来，底座3安装在多轴机器人与其末端摆臂的相邻的机械臂上(即通过齿轮传动与末端摆臂相连接的机械臂，两者之间的齿轮为待测齿轮)，将连接底盘11固定后，再通过万向转动件12改变千分表2的位置，使千分表2的测头21抵接在待测齿轮的箱盖上，随后晃动机器人的末端摆臂，使得待测齿轮箱盖带动千分表2的测头21进行运动，从而测量出齿轮间隙。当然，本实施例中采用万向转动件12仅为一种参考的实施方式，具体实施过程中还可以采用其他类型的连接件1以将千分表2连接在多轴机器人的机械臂上，只要实现千分表2可以安装在末端摆臂相邻的机械臂上，且可以方便改变千分表2的位置使其自然抵接在齿轮箱上即可。

本实施例中的万向转动件12包括两组万向节13，两组万向节13顺次转动连接，其中一组万向节13与连接底盘11固定连接，另一组万向节13与千分表2固定连接。具体地，每组万向节13包括第一连杆134与第二连杆135，第一连杆134一端用于与连接底盘11或千分表2固定连接，另一端设置有球头132，第二连杆135一端设置有与球头132相匹配的球槽133(参见图5、图6)，另一端用于与另一组万向节13相连，其中，球头132与球槽133配合的万向节13应当具有一定的阻尼以避免万向节13过于容易地发生转动，这样通过两组万向节13的配合，其中，先通过与连接底盘11相连的万向节13改变千分表2的，使得千分表2的位置改变更加灵活，以更好地适应不同类型的机器人。

值得注意的是，本实施例中通过两组万向节13的配合实现千分表2位置的改变仅为参考的实施方式，具体实施过程中当然可以根据需要更改万向节13的数量，以匹配多轴机器人的机械臂的形状，使得装置的适应性更强，这里不再作限定。

在将千分表2转动至合适位置后，两组万向节13之间的位置有可能会出现偏差，为避免此情况出现，本实施例中的连接件1还包括用于连接并控制两组万向节13连接角度的扭转组件14(参见图1或图2)。具体地，当其中万向节13与连接底盘11之间的角度调节完成后，通过扭转组件14转动控制两个万向节13之间的夹角，两个万向节13之间的夹角固定之后，再通过另一个万向节13调节千分表2的角度，使得千分表2的测头21抵接在待测齿轮的箱盖上，这样，在调节好千分表2的位置后，可以避免万向转动件12自身发生转动而影响千分表2的位置，进而影响千分表2的测量准确度。

如图5所示，本实施例中的两组万向节13相连接的端部均设置有通孔131，扭转组件14包括连接螺杆141以及设置于连接螺杆141一端的受力部142，连接螺杆141的另一端依次穿过两组万向节13的通孔131并均与两组万向节13转动连接。具体地，通孔131设置在万向节13的第二连杆135上，且通孔131的轴心线与第二连杆135的轴心线垂直，这样两组万向节13中第二连杆135设有通孔131的一端叠放在一起，两个通孔131同轴，连接螺杆141可依次穿过两个通孔131与两组万向节13连接。

如图3所示，本实施例中的受力部142与万向节13之间设置有第一垫片4，两组万向节13相靠近的侧壁之间设置有第二垫片5。其中，第一垫片4及第二垫片5均可套在连接螺杆141上，第一垫片4为金属垫片，通过金属垫片代替受力部142与万向节13之间的摩擦，延长万向节13及扭转组件14使用寿命；第二垫片5可采用橡胶材料制成，这样通过在两个万向节13之间设置橡胶垫片，以避免在调节千分表2位置的过程中，两组万向节13之间发生相对转动而直接磨损万向节13，同时，由于第二垫片5一般是套设在连接螺杆141上的，两组万向节13在相对转动的过程中，第二垫片5也会在摩擦力的作用下一起转动，即第二垫片5会减小两组万向节13之间的摩擦力，使得在扭转组件14更加容易转动改变两组万向节13之间的夹角。

如图3所示，由于两组万向节13的第二连杆135是叠设在一起，再通过连接螺杆141穿过两个第二连杆135的通孔131进行连接，因此，为了避免两组万向节13的第二连杆135从连接螺杆141中脱落，本实施例中的连接螺杆141远离受力部142的一端还设置有凸环143，两组万向节13的通孔131位于受力部142及凸环143之间。当然，可以理解的是，凸环143的直径大于通孔131的直径，受力部142的直径也大于通孔131的直径，这样受力部142与凸环143能够将两组万向节13的第二连杆135位置进行限制，避免两组万向节13沿着通孔131轴心线方向相对运动而从连接螺杆141中脱落。

本实施例中的连接底盘11底部设置有磁吸结构111，底座3为磁性结构。具体地，磁吸结构111为磁铁，底座3采用铁制成的结构，这样通过磁吸结构111将连接底盘11吸附在底座3上，方便整个装置的安装于拆卸。其中，磁吸结构111也可以为电磁铁，这样可方便维保人员通过旋钮或者电磁铁的开关控制电磁铁的磁性，或者磁吸结构111设置在连接底盘内侧的底部，且连接有可改变其位置的旋钮，这样可通过旋钮控制磁吸结构111与底座之间的距离，以使得磁吸结构111与底座之间的吸引力变弱，也便于装置的拆装；当然，采用其他的可拆卸结构将连接底盘11与底座3连接也是可以的，这里不再一一详述。值得注意的是，当本装置所安装的多轴机器人外壳为磁性金属制成的结构时，本装置的底座3是可以省略的，直接将连接底盘11吸附在多轴机器人的外侧即可。

如图1所示，本实施例中的底座3包括本体31以及设置于本体31两端固定脚32，固定脚32上设置有用于与多轴机器人相连的螺纹孔33(参见图4)。这样方便底座3通过固定脚32上的螺纹孔33与机器人的机械臂安装，同时还有本体31供连接底盘11进行吸附连接。当需要将本实施例的装置安装在不同类型的机器人时，可对底座3的固定脚32进行适应性的改变，以使得底座3与机器人之间的连接更为可靠，提高本装置的适应性。

实施例2：

本实施例与第一实施例的区别仅在于，本实施例中的连接底盘11通过螺栓与底座3可拆卸连接。这样使得连接底盘11与底座3之间的连接更为可靠。

实施例3：

本实施例与第一实施例或第二实施例的区别仅在于，本实施例中的本体31为圆柱型，磁吸结构111为与本体31侧壁相匹配的弧形结构。这样可以增大连接底盘11与底座3的吸附面积，从而增加连接底盘11与底座3之间的作用力，避免在使用过程中连接底盘11从底座3中脱落。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多轴机器人齿轮间隙测量装置，其特征在于，包括连接件(1)、千分表(2)以及用于固定安装于多轴机器人上的底座(3)，所述千分表(2)固定设置于所述连接件(1)的一端，连接件(1)的另一端与所述底座(3)转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种多轴机器人齿轮间隙测量装置，其特征在于，所述连接件(1)包括连接底盘(11)及万向转动件(12)，所述连接底盘(11)与所述底座(3)可拆卸连接，所述万向转动件(12)一端与所述连接底盘(11)固定连接，另一端与千分表(2)固定相连。

3.根据权利要求2所述的一种多轴机器人齿轮间隙测量装置，其特征在于，所述万向转动件(12)包括两组万向节(13)，两组万向节(13)顺次转动连接，其中一组万向节(13)与连接底盘(11)固定连接，另一组万向节(13)与千分表(2)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种多轴机器人齿轮间隙测量装置，其特征在于，所述连接件(1)还包括用于连接并控制两组万向节(13)连接角度的扭转组件(14)。

5.根据权利要求4所述的一种多轴机器人齿轮间隙测量装置，其特征在于，两组万向节(13)相连接的端部均设置有通孔(131)，所述扭转组件(14)包括连接螺杆(141)以及设置于连接螺杆(141)一端的受力部(142)，所述连接螺杆(141)的另一端依次穿过两组万向节(13)的通孔(131)并均与两组万向节(13)转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种多轴机器人齿轮间隙测量装置，其特征在于，所述受力部(142)与万向节(13)之间设置有第一垫片(4)，两组万向节(13)相靠近的侧壁之间设置有第二垫片(5)。

7.根据权利要求5所述的一种多轴机器人齿轮间隙测量装置，其特征在于，所述连接螺杆(141)远离受力部(142)的一端还设置有凸环(143)，两组万向节(13)的通孔(131)位于受力部(142)及凸环(143)之间。

8.根据权利要求2至7任一项所述的一种多轴机器人齿轮间隙测量装置，其特征在于，所述连接底盘(11)底部设置有磁吸结构(111)，所述底座(3)为磁性结构。

9.根据权利要求8所述的一种多轴机器人齿轮间隙测量装置，其特征在于，所述底座(3)包括本体(31)以及设置于本体(31)两端固定脚(32)，所述固定脚(32)上设置有用于与多轴机器人相连的螺纹孔(33)。

10.根据权利要求9所述的一种多轴机器人齿轮间隙测量装置，其特征在于，所述本体(31)为圆柱型，所述磁吸结构(111)为与所述本体(31)侧壁相匹配的弧形结构。

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