CN218575280U - 定位装置、机械手定位机构及激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种定位装置、机械手定位机构及激光切割设备。定位装置用于定位待定位部件，待定位部件通过驱动件驱动，以使待定位部件移动。定位装置包括：安装件，与待定位部件连接；滚轮，转动设于安装件上，且与支撑面接触，以使待定位部件动时带动定位装置在支撑面上移动；角度检测装置，用于检测滚轮的转动角度。本申请提供一种能准确的检测待定位部件的移动距离，以精确定位待定位部件的定位装置、机械手定位机构及激光切割设备。

Description

定位装置、机械手定位机构及激光切割设备

技术领域

本申请涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种定位装置、机械手定位机构及激光切割设备。

背景技术

激光切割中，需通过机械手将单张板材吊放至激光切割机工作台上。机械手安装在桁架上，桁架底部设置移动轮，来移动桁架和机械手，从而搬运板材，实现上料。上料过程中，需要将机械手停在指定位置(包括指定的原料位置、切割位置和下料位置)，那么就需要对桁架的移动距离进行检测，从而准确的定位机械手的位置。

现有技术中，一般是检测驱动移动轮的电机的转动圈数来定位桁架和机械手，但此种定位方式当移动轮打滑时，无法准确定位。因为移动轮打滑时，电机转了，但移动轮没动，也就是电机转了，但实际上桁架和机械手却没有移动，使得检测到的数据与实际上桁架和机械手的位移存在偏差，定位不准。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种能准确的检测待定位部件的移动距离，以精确定位待定位部件的定位装置、机械手定位机构及激光切割设备。

为达此目的，本申请采用以下技术方案：

一种定位装置，用于定位待定位部件，所述待定位部件通过驱动件驱动，以使待定位部件移动，所述定位装置包括：

安装件，与所述待定位部件连接；

滚轮，转动设于所述安装件上，且与支撑面接触，以使所述待定位部件移动时带动所述定位装置在所述支撑面上移动；

角度检测装置，用于检测所述滚轮的转动角度。

作为上述定位装置的可选方案，所述安装件包括：

第一安装座，与所述待定位部件连接；

第二安装座，设于所述第一安装座的下方，与所述第一安装座之间弹性连接；所述滚轮设于所述第二安装座上。

作为上述定位装置的可选方案，所述定位装置还包括：

导向销，其顶端能滑动的穿设于所述第一安装座，其底端与所述第二安装座连接；

弹簧，套设于所述导向销的外周，所述弹簧的顶端与所述第一安装座抵接，所述弹簧的底端与所述第二安装座抵接。

作为上述定位装置的可选方案，所述第一安装座的顶部设有向下凹陷的第一凹槽，所述导向销的顶端穿至第一凹槽中，所述导向销的顶端设有挡圈，所述挡圈与所述第一凹槽的槽底抵接。

作为上述定位装置的可选方案，所述第一安装座的底部设有向上凹陷的第二凹槽，所述导向销及所述弹簧设于第二凹槽中，所述弹簧的顶端与所述第二凹槽的槽顶抵接。

作为上述定位装置的可选方案，所述定位装置还包括：

转轴，转动设于所述安装件上，所述滚轮设于所述转轴上，且所述滚轮与所述转轴之间通过键连接。

作为上述定位装置的可选方案，所述第一安装座的底端设有限位凸起。

作为上述定位装置的可选方案，所述角度检测装置为编码器。

一种机械手定位机构，包括上述定位装置，还包括机械手组件，所述定位装置用于定位所述机械手组件；所述机械手组件包括：

安装桁架，机械手设于所述安装桁架上，所述定位装置的所述安装件与所述安装桁架连接；

电机，设于所述安装桁架上；

传动轴，与所述电机连接；

移动轮，与所述传动轴连接，且设于所述安装桁架的底部。

一种激光切割设备，包括上述机械手定位机构。

本申请实施例的有益之处在于：设置了定位装置，定位装置的安装件与待定位部件连接，使得待定位部件移动时带动定位装置同步移动，同时在定位装置的安装件上设置滚轮，待定位部件带动安装件移动时，滚轮则在支撑面上滚动，通过角度检测装置来检测滚轮的转动圈数，即可得知待定位部件的实际移动距离，从而准确定位待定位部件。

附图说明

图1是本申请一实施例中定位装置的结构示意图；

图2是本申请一实施例中定位装置的侧视结构示意图；

图3是本申请一实施例中定位装置的剖视结构示意图；

图4是本申请一实施例中机械手定位机构的结构示意图。

图中：

100、定位装置；

110、安装件；111、第一安装座；1111、第一凹槽；1112、第二凹槽；112、第二安装座；1121、轴孔；1122、限位凸起；

120、滚轮；121、键；

130、角度检测装置；

140、导向销；141、挡圈；142、安装头；

150、弹簧；

160、转轴；161、轴肩；

170、轴承；

181、孔用弹性垫圈；182、轴用弹性垫圈；

190、隔套；

200、机械手定位机构；

210、机械手；

220、桁架；

230、移动轮；

240、电机；241、传动轴；

250、机架；251、轨道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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在本申请中的含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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，因此不能理解为对本申请的限制。术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。

本申请提供了一种定位装置。图1为本申请实施例中定位装置的结构示意图。本申请实施例中定位装置100用于定位待定位部件。具体而言，参考图4，待定位部件可以是机械手210。如背景技术中说描述，激光切割设备的机械手210在搬运板材时需要进行定位，以确定机械手210是否停在了指定位置。

待定位部件的底部设置移动轮230，移动轮230通过驱动件驱动，以使待定位部件移动。当然在其它实施例中，待定位部件也可以不通过移动轮230来移动，直接通过驱动件驱动。如图4所示，机械手210安装在桁架220上，桁架220的底部设置有移动轮230，桁架220上还设置有电机240(即前文所说的驱动件)，电机240通过传动轴241带动移动轮230转动，从而使得机械手210沿直线移动，实现板材搬运。若是直接通过检测电机240的转动圈数来定位机械手210，当移动轮230打滑时，则会出现定位不准确的问题。

因此，参考图1，本申请实施例中，设计了定位装置100来解决此问题。如图1所示，定位装置100包括安装件110、滚轮120和角度检测装置130。安装件110与待定位部件连接，待定位部件例如是机械手210。滚轮120转动连接在安装件110上，且滚轮120与支撑面接触，支撑面是用于支撑待定位部件的支撑面，滚轮120也支撑在支撑面，从而使待定位部件移动时带动定位装置100一起在支撑面上同步移动，这样带定位部件移动的距离也就是滚轮120移动的距离，通过检测滚轮120的移动距离即可定位到待定位部件，也就是定位到机械手210。角度检测装置130用于检测滚轮120的转动角度，也可以说转动圈数。

以上定位方式，滚轮120的位移即机械手210的实际位移，只有机械手210实际移动了才会带动滚轮120移动，因此，检测结果较准确，可精确定位到机械手210，避免了机械手210的移动轮230打滑影响对检测结果的准确性。

于一实施例中，如图1至图3所示，安装件110可包括第一安装座111和第二安装座112。请结合图1及图4，第一安装座111与待定位部件连接，图4所示中，第一安装座111与用于安装机械手210的桁架220连接，也就相当于间接的与机械手210连接。如图1所示，第二安装座112设置在第一安装座111的下方，第二安装座112与第一安装座111之间弹性连接，滚轮120设置在第二安装座112上。第二安装座112与第一安装座111弹性连接使得第二安装座112相对于第一安装座111可实现弹性伸缩，从而使滚轮120始终与支撑面接触，从而使滚轮120始终能在支撑面上滚动，保证定位的准确性。

第二安装座112与第一安装座111之间的弹性连接方式有很多，本申请实施例中，采用弹簧150。如图1至图3所示，定位装置100还包括导向销140和弹簧150。导向销140竖直设置，导向销140的顶端可滑动的穿设在第一安装座111上，导向销140的底端与第二安装座112连接。弹簧150套设置在导向销140的外周，弹簧150的顶端与第一安装座111抵接，弹簧150的底端与第二安装座112抵接。从而使得弹簧150始终将第一安装座111向支撑面顶紧，这样第一安装座111在支撑面上就可以浮动，使滚轮120始终与支撑面接触。

导向销140的数量可根据需要具体设置，图1所示中，导向销140设置两条，每条导向销140上均套设有弹簧150。

如图4所示，桁架220和定位装置100都是支撑在设备机架250的轨道251上，桁架220的移动轮230和定位装置100的滚轮120均沿着轨道251行走，那么前文所说的支撑面也就是指轨道251。第二安装座112与第一安装座111之间的弹性连接方式使得滚轮120能始终与轨道251贴合，提升检测和定位结果的准确性。

于一实施例中，如图3所示，第一安装座111的顶部设有向下凹陷的第一凹槽1111，导向销140的顶端穿至第一凹槽1111中。导向销140的顶端设有挡圈141，挡圈141的尺寸大于导向销140的直径，从而使得挡圈141可起到限位作用。如图3所示，挡圈141与第一凹槽1111的槽底抵接，避免第一安装座111从导向销140上脱出。挡圈141可通过螺钉固定在导向销140的顶端。

另外，在第一安装座111的顶部设置第一凹槽1111来容纳导向销140和挡圈141，可以避免导向销140和挡圈141凸出第一安装座111的顶部，使第一安装座111的顶部平整，以便于第一安装座111与待定位部件连接。如图1所示，第一安装座111的顶部还设置有用于与待定位部件连接的连接孔，本申请实施例中，结合图1及图4，第一安装座111顶部的连接孔用于连接桁架220。

于一实施例中，如图3所示，第一安装座111的底部设有向上凹陷的第二凹槽1112，导向销140及弹簧150设置在第二凹槽1112中。如图3所示，导向销140由第一安装座111的下方穿入第二凹槽1112中，并穿过第二凹槽1112的槽顶，穿至第一安装座111的顶部。弹簧150的顶端与第二凹槽1112的槽顶抵接，这样就将弹簧150限制在了第一安装座111下方。同时，第二凹槽1112的限制在竖直方向上为弹簧150提供了更长的安装空间，在保证弹簧150足够长的同时，又可以使得整个定位装置100在竖直方向上的厚度较小，缩小整体的体积。

本申请实施例中，第一安装槽和第二安装槽都可以设置为圆柱形，且第一凹槽1111的数量和第二凹槽1112的数量均与导向销140的数量一致。

于一实施例中，如图1至图3所示，导向销140的底部设置有安装头142，安装头142的尺寸大于导向销140的销体的尺寸。导向销140的销体穿设在第一安装座111上，导向销140的安装头142与第二安装座112连接。安装头142可以设置为平板状，使得整个导向销140类似于一个倒T形结构。安装头142上设置安装孔，安装头142通过安装孔与第二安装座112连接。

于一实施例中，如图3所示，定位装置100还包括转轴160。转轴160可转动的设置在安装件110上，与安装件110转动连接。本申请实施例中，转轴160与第二安装座112转动连接。如图1至图3所示，第二安装座112大致为倒U形，第二安装座112包括两个侧壁和连接两个侧壁的顶壁。第二安装座112的顶壁与第一安装座111连接，转轴160的两端转动连接在第二安装座112的两个侧壁上。滚轮120设置在转轴160上，且滚轮120与转轴160之间通过键121连接，例如通过平键连接，使得滚轮120与转轴160同步转动。角度检测装置130则可以安装在转轴160上，检测转轴160的转动圈数，也就是滚轮120的转动圈数了。

于一实施例中，角度检测装置130为编码器，例如是增量式编码器。如图3所示，增量式编码器安装在转轴160的一端。转轴160的一端穿出第二安装座112，便于安装增量式编码器。

请参考图3，于一实施例中，转轴160的两端与第二安装座112之间设置轴承170，以便于转轴160顺畅的转动。轴承170设置在第二安装座112的两个侧壁上。

如图3所示，可以理解的是第二安装座112上设置有用于安装转轴160和轴承170的轴孔1121。如图3所示，第二安装座112的两个侧壁上均设置轴孔1121。设轴承170远离滚轮120的一端为外端，轴承170靠近滚轮120的一端为里端。轴孔1121的内壁与轴承170的外端对应处设置孔用弹性垫圈181，轴承170外圈的外端与孔用弹性垫圈181抵接以限位轴承170外圈。同时，转轴160上与轴承170的外端对应处设置有轴用弹性垫圈182，轴承170内圈的外端与轴用弹性垫圈182抵接以限位轴承170内圈。

另外，请继续参考图3，轴承170的里端则通过转轴160上设置的轴肩161和轴孔1121内壁设置的限位台阶来限位。如图3所示，为保证安装精度，转轴160的轴肩161和轴承170之间还可以设置隔套190，以补偿轴向的装配偏差。

于一实施例中，参考图1至图3，第一安装座111的底端设有限位凸起1122。限位凸起1122向下凸出，当第一安装座111过渡向下移动时，限位凸台先与第二安装座112碰撞，从而避免整个第一安装座111的底部碰撞到第二安装座112，避免第一安装座111压到导向销140与第二安装座112的连接处，损坏导向销140和第二安装座112。例如图1所示中，若第一安装座111整个压在第二安装座112上，必然会压到导向销140的安装头142，安装头142通过螺钉与第二安装座112连接，若第一安装座111压在安装头142上，加上连接在第一安装座111上的机械手210的重量，必然会破坏导向销140与第二安装座112的连接结构。

进一步的，如图1所示，限位凸起1122可设置在两条导向销140之间，这样可以充分利用安装空间。

本申请实施例中，定位装置100的工作过程为：

定位装置100安装在待定位部件的底部，待定位部件在驱动件的驱动下移动；

定位装置100跟随待定位部件移动，从而带动定位装置100的滚轮120在支撑面上滚轮120；

角度检测装置130检测滚轮120的转动角度，也就是转动圈数，从而判断待定位部件的移动距离，定位待定位部件。

本申请实施例还公开一种机械手定位机构200。参考图4，机械手定位机构200包括上述定位装置100，还包括机械手组件，定位装置100用于定位机械手组件。机械手组件包括安装桁架220、电机240、传动轴241以及移动轮230。机械手210设置在安装桁架220上。电机240设置在安装桁架220上。传动轴241与电机240连接，电机240驱动传动轴241转动。移动轮230与传动轴241连接，且移动轮230设置在安装桁架220的底部，传动轴241带动移动轮230转动，从而带动整个机械手组件向前移动。定位装置100的安装件110与安装桁架220连接，以使定位装置100跟随安装桁架220移动，也就是跟随机械手组件移动，对机械手组件的移动距离进行检测，从而定位机械手组件。由于本申请实施例的机械手定位机构200包括上述定位装置100，因此至少具有上述定位装置100所具有的有益效果，在此不再重复赘述。

本申请实施例还公开一种激光切割设备。激光切割设备包括上述机械手定位机构200。由于本申请实施例的激光切割设备包括上述机械手定位机构200，因此至少具有上述机械手定位机构200所具有的有益效果，在此不再重复赘述。

显然，本申请的上述实施例仅仅是为了清楚说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定位装置，用于定位待定位部件，所述待定位部件通过驱动件驱动，以使待定位部件移动，其特征在于，所述定位装置包括：

安装件，与所述待定位部件连接；

滚轮，转动设于所述安装件上，且与支撑面接触，以使所述待定位部件移动时带动所述定位装置在所述支撑面上移动；

角度检测装置，用于检测所述滚轮的转动角度。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述安装件包括：

第一安装座，与所述待定位部件连接；

第二安装座，设于所述第一安装座的下方，与所述第一安装座之间弹性连接；所述滚轮设于所述第二安装座上。

3.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于，还包括：

导向销，其顶端能滑动的穿设于所述第一安装座，其底端与所述第二安装座连接；

弹簧，套设于所述导向销的外周，所述弹簧的顶端与所述第一安装座抵接，所述弹簧的底端与所述第二安装座抵接。

4.根据权利要求3所述的定位装置，其特征在于，所述第一安装座的顶部设有向下凹陷的第一凹槽，所述导向销的顶端穿至第一凹槽中，所述导向销的顶端设有挡圈，所述挡圈与所述第一凹槽的槽底抵接。

5.根据权利要求3所述的定位装置，其特征在于，所述第一安装座的底部设有向上凹陷的第二凹槽，所述导向销及所述弹簧设于第二凹槽中，所述弹簧的顶端与所述第二凹槽的槽顶抵接。

6.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，还包括：

转轴，转动设于所述安装件上，所述滚轮设于所述转轴上，且所述滚轮与所述转轴之间通过键连接。

7.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述第一安装座的底端设有限位凸起。

8.根据权利要求1至7任一项所述的定位装置，其特征在于，所述角度检测装置为编码器。

9.一种机械手定位机构，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的定位装置，还包括机械手组件，所述定位装置用于定位所述机械手组件；所述机械手组件包括：

安装桁架，机械手设于所述安装桁架上，所述定位装置的所述安装件与所述安装桁架连接；

电机，设于所述安装桁架上；

传动轴，与所述电机连接；

移动轮，与所述传动轴连接，且设于所述安装桁架的底部。

10.一种激光切割设备，其特征在于，包括权利要求9所述的机械手定位机构。

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