CN218927792U - 一种机器人行走轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人行走轴，包括框架、滑轨、直齿条、滑块、滑轨连接板、机器人安装座、伺服电机、减速机、齿轮和行程开关，滑轨设置有两条，每条滑轨上均设置有多个滑块，每个滑块上分别安装一个滑轨连接板，这些滑轨连接板共同承接机器人安装座；减速机固定安装在机器人安装座上，减速机的输入轴连接伺服电机的输出轴，减速机的输出轴固定连接所述齿轮，齿轮与所述直齿条啮合；行程开关安装在所述框架上，以用于限制所述机器人安装座的行程。本实用新型使用伺服电机和减速机驱动齿轮转动，通过齿轮、直齿条的啮合来让机器人安装座在滑轨上移动，具有动力传输效率高、重复定位精度高、响应速度快、运行平稳、可靠等优点。

Description

一种机器人行走轴

技术领域

本实用新型属于机器人领域，更具体地，涉及一种机器人行走轴。

背景技术

随着自动化进程的不断开展，在工业生产中，机器人的工作占了很大比重。其中常见的物料传送和位置调节的工作都采用机器人进行操作。

机器人既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，机器人能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高生产力。

为了实现机器人和滑轨协同规划方法。利用机器人和滑轨协同规划方法完成腕臂管材的高精度切割、搬运。综上所述，利用行走轴可以改变轨道长度，适用不同的装配环境下的接触网腕臂智能化预配车间的组装。

机器人通常工作范围有限，难以满足长距离物料搬运、多机床上下料、大件物品的装配喷涂等应用场景的需求。为了扩大其工作范围，一种方式是增加机器人本身的结构尺寸，但这种方式需要更大的伺服、减速器和本体，导致成本的迅速攀升，此外，大尺寸机器人精度有所欠缺，灵活度也不够高，难以满足精密应用的要求；另一种方式是把机器人放置在滑轨上，通过附加的滑轨平移扩大机器人的工作范围，这种方式成本相对较低、精度较高，尤其适合长距离物料搬运、多机床上下料等用途，也是目前实际应用较多的方案。

现有的机器人配合滑轨使用时，机器人和滑轨大多分开单独控制，也就是机器人由机器人控制器控制，滑轨由PLC或类似的运动控制器控制，机器人控制器和滑轨控制器通过数字IO信号的方式建立通讯，这种方案的优点是实现简单，对机器人控制器没有特别的要求；缺点是成本高，需要配置滑轨的运动控制器，另外机器人和滑轨不是协同运动，工作节拍低，一些复杂的空间轨迹也无法实现。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种机器人行走轴，其使其能在指定路线上进行移动，扩大机器人的作业半径和使用范围，提高了机器人的工作效率。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种机器人行走轴，其特征在于，包括框架、滑轨、直齿条、滑块、滑轨连接板、机器人安装座、伺服电机、减速机、齿轮和行程开关，其中：

所述滑轨设置有两条并且它们相互平行，每条所述滑轨均水平设置在所述框架上，每条所述滑轨上均设置有多个滑块，每个所述滑块上分别安装一个所述滑轨连接板，并且这些所述滑轨连接板共同承接所述机器人安装座；

所述直齿条水平安装在所述框架上，并且所述直齿条与所述滑轨相互平行；

所述减速机安装在所述机器人安装座上，并且所述减速机的输入轴连接所述伺服电机的输出轴，所述减速机的输出轴竖直设置并且固定连接所述齿轮，所述齿轮与所述直齿条啮合；

所述行程开关安装在所述框架上，以用于限制所述机器人安装座的行程。

优选地，所述行程开关设置有两个并且它们沿着所述滑轨的纵向布置。

优选地，还包括安装在所述框架上的、用于对机器人安装座进行原点标记的原点刻度标记装置，所述原点刻度标记装置位于这两个所述行程开关之间。

优选地，还包括位于所述框架一侧的、用于安装电线的拖链。

优选地，所述框架上水平安装有防尘罩，所述防尘罩位于所述滑轨的上方并且位于所述机器人安装座的下方。

优选地，所述直齿条安装在所述框架的一侧且该直齿条的齿朝向所述框架的外部，该直齿条与所述防尘罩并排设置并且与所述防尘罩之间存在间隙并且连接所述机器人安装座。

优选地，所述滑轨连接板的一部分伸入所述直齿条与所述防尘罩的间隙内。

优选地，所述减速机通过减速机连接板安装在所述机器人安装座上，并且所述减速机连接板上设置有用于让第一螺栓穿过的圆通孔，所述机器人安装座上设置有螺纹孔，第一螺栓穿过所述圆通孔后螺纹连接在所述螺纹孔处，从而将所述减速机安装在所述机器人安装座上，所述圆通孔的直径大于所述第一螺栓的外径。

优选地，还包括伺服电机调节组件，所述伺服电机调节组件包括第一连接块、第二连接块和第二螺栓，所述第一连接块和第二连接块分别固定安装在机器人安装座和减速机连接板上，所述第二螺栓螺纹连接第一连接块上，并且所述第二螺栓穿过第一连接块后抵接在所述第二连接块上，以调整齿轮与直齿条的间隙。

优选地，所述框架的两端分别设置有用于限制所述机器人安装座的行程的限位座。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本实用新型使用伺服电机和减速机驱动齿轮转动，通过齿轮、直齿条的啮合来让机器人安装座在滑轨上移动，具有动力传输效率高、重复定位精度高、响应速度快、运行平稳、可靠等优点。

2)本实用新型的机器人安装座通过滑轨连接板和滑块安装在滑轨上，通过滑轨连接板作为滑块的延伸，可以方便地安装机器人安装座及布置机器人安装座的位置，有利于保持结构紧凑。

3)本实用新型的行程开关可以保证机器人安装座的安全移动，机器人安装座不会超出行程而损坏机器人。

附图说明

图1是机器人安装在本实用新型上的结构示意图；

图2是机器人安装在本实用新型上的分解示意图；

图3是图1中A处的放大示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图3，一种机器人行走轴，包括框架1、滑轨2、直齿条3、滑块4、滑轨连接板5、机器人安装座6、伺服电机7、减速机8、齿轮9和行程开关10，其中：

所述滑轨2设置有两条并且它们相互平行，每条所述滑轨2均水平设置在所述框架1上，每条所述滑轨2上均设置有多个滑块4，每个所述滑块4上分别安装一个所述滑轨连接板5，并且这些所述滑轨连接板5共同承接所述机器人安装座6，机器人100安装在机器人安装座6上后，可以和机器人安装座6一起沿着滑轨2的纵向移动。

所述直齿条3水平安装在所述框架1上，并且所述直齿条3与所述滑轨2相互平行；

所述减速机8安装在所述机器人安装座6上，并且所述减速机8的输入轴连接所述伺服电机7的输出轴，所述减速机8的输出轴竖直设置并且固定连接所述齿轮9，所述齿轮9与所述直齿条3啮合，伺服电机7驱动减速机8，减速机8驱动齿轮9转动，齿轮9和直齿条3的啮合可以让机器人安装座6和机器人100一起沿着滑轨2的纵向移动，从而可以实现机器人100的行走。

所述行程开关10安装在所述框架1上，以用于限制所述机器人安装座6的行程。优选地，所述框架1的两端分别设置有限位座16，以用于限制所述机器人安装座6的行程。本实用新型的限位座16是一种机械式的限位机构，其与行程开关10这种光电式的限位机构配合，可以进一步保证机器人100的移动安全，在行程开关10和/或伺服电机7出现故障时防止机器人100脱轨而损坏机器人100。

进一步，所述行程开关10设置有两个并且它们沿着所述滑轨的纵向布置。这两个行程开关10可限制机器人安装座6在框架1两端的极限位置，防止机器人100脱轨。

进一步，还包括安装在所述框架1上的、用于对机器人安装座6进行原点标记的原点刻度标记装置11，所述原点刻度标记装置11位于这两个所述行程开关10之间。原点刻度标记装置11与伺服电机7上的编码器相配合，可以对机器人100的位置进行标记，获得机器人100的准确位置。原点刻度标记装置11可为光电传感器，用于标记机器人100的原点位置。

进一步，还包括位于所述框架1一侧的、用于安装电线的拖链12，与伺服电机7、机器人100相连的电线都可以收纳在拖链12内，以免线路杂乱。

进一步，所述框架1上水平安装有防尘罩13，所述防尘罩13位于所述滑轨的上方并且位于所述机器人安装座6的下方；此外，所述机器人安装座6上安装有齿轮防护罩14。防尘罩13和齿轮防护罩14都能起到很好的防护作用，防止灰尘、杂物掉落而影响传动效果。行程开关10和原点刻度标记装置11均位于防尘罩13的下方。

进一步，所述直齿条3安装在所述框架1的一侧且该直齿条3的齿朝向所述框架1的外部，可以方便布置齿轮9及方便齿轮9与直齿条配合，该直齿条3与所述防尘罩13并排设置并且与所述防尘罩13之间存在间隙。优选地，所述滑轨连接板5的一部分伸入所述直齿条3与所述防尘罩13的间隙内并且连接所述机器人安装座6，这样使得机器人行走轴的整体结构比较紧凑，而且还可以与防尘罩13一起对滑轨起到防护作用。

进一步，所述框架1的底部安装有多个地脚15，每个所述地脚15上均安装有地脚螺栓，以用于对框架1的调平。

进一步，所述减速机8通过减速机连接板21安装在所述机器人安装座6上，并且所述减速机连接板21上设置有用于让第一螺栓穿过的圆通孔，所述机器人安装座6上设置有螺纹孔，第一螺栓穿过所述圆通孔后螺纹连接在所述螺纹孔处，从而将所述减速机8安装在所述机器人安装座6上，所述圆通孔的直径大于所述第一螺栓的外径。安装时，可以先通过移动减速机连接板21来调整齿轮9和直齿条3的相对位置，以调整齿轮9和直齿条3的间隙，使它们良好啮合，调整好后再拧紧第一螺栓，将减速机连接板21固定在机器人安装座6上。

进一步，本实用新型还包括伺服电机调节组件17，所述伺服电机调节组件17包括第一连接块18、第二连接块19和第二螺栓20，所述第一连接块18和第二连接块19分别固定安装在机器人安装座6和减速机连接板21上，所述第二螺栓20螺纹连接第一连接块18上，并且所述第二螺栓20穿过第一连接块18后抵接在所述第二连接块19上。如果使用过程中发现齿轮9和直齿条3咬合过紧，则可先拧松第一螺栓，然后再拧动第二螺栓20来推动第二连接块19移动，第二连接块19可以让伺服电机7、减速机8、减速机连接板21和齿轮9等整体移动，从而可以调整齿轮9和直齿条3的间隙。

本实用新型通过将机器人100安装在机器人安装座6上，利用机器人行走轴完成机器人100的高速移动，具有高精度、重复移动、移动速度高等优点，且配置多样，可以满足不同环境、不同工作需求，最大限度的扩展机器人100的工作范围，利用电气控制系统实现机器人100和滑轨2的协同配合，高效扩展机器人行走轴的应用范围。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人行走轴，其特征在于，包括框架(1)、滑轨(2)、直齿条(3)、滑块(4)、滑轨连接板(5)、机器人安装座(6)、伺服电机(7)、减速机(8)、齿轮(9)和行程开关(10)，其中：

所述滑轨(2)设置有两条并且它们相互平行，每条所述滑轨(2)均水平设置在所述框架(1)上，每条所述滑轨(2)上均设置有多个滑块(4)，每个所述滑块(4)上分别安装一个所述滑轨连接板(5)，并且这些所述滑轨连接板(5)共同承接所述机器人安装座(6)；

所述直齿条(3)水平安装在所述框架(1)上，并且所述直齿条(3)与所述滑轨(2)相互平行；

所述减速机(8)安装在所述机器人安装座(6)上，并且所述减速机(8)的输入轴连接所述伺服电机(7)的输出轴，所述减速机(8)的输出轴竖直设置并且固定连接所述齿轮(9)，所述齿轮(9)与所述直齿条(3)啮合；

所述行程开关(10)安装在所述框架(1)上，以用于限制所述机器人安装座(6)的行程。

2.根据权利要求1所述的一种机器人行走轴，其特征在于，所述行程开关(10)设置有两个并且它们沿着所述滑轨的纵向布置。

3.根据权利要求2所述的一种机器人行走轴，其特征在于，还包括安装在所述框架(1)上的、用于对机器人安装座(6)进行原点标记的原点刻度标记装置(11)，所述原点刻度标记装置(11)位于这两个所述行程开关(10)之间。

4.根据权利要求1所述的一种机器人行走轴，其特征在于，还包括位于所述框架(1)一侧的、用于安装电线的拖链(12)。

5.根据权利要求1所述的一种机器人行走轴，其特征在于，所述框架(1)上水平安装有防尘罩(13)，所述防尘罩(13)位于所述滑轨的上方并且位于所述机器人安装座(6)的下方。

6.根据权利要求5所述的一种机器人行走轴，其特征在于，所述直齿条(3)安装在所述框架(1)的一侧且该直齿条(3)的齿朝向所述框架(1)的外部，该直齿条(3)与所述防尘罩(13)并排设置并且与所述防尘罩(13)之间存在间隙。

7.根据权利要求6所述的一种机器人行走轴，其特征在于，所述滑轨连接板(5)的一部分伸入所述直齿条(3)与所述防尘罩(13)的间隙内并且连接所述机器人安装座(6)。

8.根据权利要求1所述的一种机器人行走轴，其特征在于，所述减速机(8)通过减速机连接板(21)安装在所述机器人安装座(6)上，并且所述减速机连接板(21)上设置有用于让第一螺栓穿过的圆通孔，所述机器人安装座(6)上设置有螺纹孔，第一螺栓穿过所述圆通孔后螺纹连接在所述螺纹孔处，从而将所述减速机(8)安装在所述机器人安装座(6)上，所述圆通孔的直径大于所述第一螺栓的外径。

9.根据权利要求8所述的一种机器人行走轴，其特征在于，还包括伺服电机调节组件(17)，所述伺服电机调节组件(17)包括第一连接块(18)、第二连接块(19)和第二螺栓(20)，所述第一连接块(18)和第二连接块(19)分别固定安装在机器人安装座(6)和减速机连接板(21)上，所述第二螺栓(20)螺纹连接第一连接块(18)上，并且所述第二螺栓(20)穿过第一连接块(18)后抵接在所述第二连接块(19)上，以调整齿轮(9)与直齿条(3)的间隙。

10.根据权利要求1所述的一种机器人行走轴，其特征在于，所述框架(1)的一端还设置有用于限制所述机器人安装座(6)的行程的限位座(16)。

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