1.本发明涉及工业机器人技术领域，更具体地说，它涉及一种工业机器人防倾斜装置。


背景技术：

2.工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
3.现有在对工业机器人进行安装时，需要将机器人通过底座安装在特定的区域，而在安装底座时由于底座下方的支撑面可能在安装时出现变形倾斜，底座的安装好后可能会出现倾斜，对于底座上方的机器人的工作来说是十分不利的。
4.现有的工业机器人防倾斜装置是通过滑块与弹簧连接，通过滑块与弹簧的压力来判断工业机器人是否倾斜，从而将工业机器人调节到水平位置；但是这种方式存在的技术问题是滑块滑动时存在摩擦力，当倾斜角度较小时，存在静摩擦的作用，弹簧不会产生弹力，防倾斜装置的调节精度较低。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种工业机器人防倾斜装置，该工业机器人防倾斜装置可以精确判断工业机器人的倾斜度，使工业机器人能够达到精准的水平位置，从而便于确保工业机器人加工的高精度。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种工业机器人防倾斜装置，包括工业机器人和底板，所述工业机器人的底部设有定位箱体；所述定位箱体的两侧均设有u形凹槽，所述u形凹槽内设有升降装置；所述升降装置的底部设有传动装置；所述传动装置位于底板内，且所述传动装置的顶部和底板的顶部内侧固定连接；所述定位箱体的底部设有水平判断装置；所述定位箱体内设有腔室，所述腔室的侧壁设有水平检测装置；
7.所述传动装置包括伺服电机、锥形齿轮四、支撑装置、正向传动装置和反向传动装置；所述伺服电机与底板的内侧顶部固定连接，所述伺服电机的输出端与锥形齿轮四的中心轴处固定连接，所述正向传动装置和反向传动装置均与锥形齿轮四连接；
8.所述水平检测装置包括第一磁条、第二磁条、两个弹簧、磁块和两个压力传感器；所述第一磁条和第二磁条的两端分别与腔室的两相对侧壁固定连接，所述磁块位于第一磁条和第二磁条之间，所述磁块的两端分别与两个弹簧的端部固定连接，两个所述弹簧的另一端分别与两个压力传感器固定连接，两个所述压力传感器分别嵌设于腔室的两相对侧壁上；
9.所述支撑装置包括两个限位块一、限位块二、限位块三和限位块四；两个所述限位块一分别套接在两个升降装置的外侧壁上，两个所述限位块一均与底板的顶部内侧固定连
接；所述限位块二、限位块三和限位块四均与底板的底部内侧固定连接，所述限位块二套接在正向传动装置上；所述限位块三和限位块四均套接在反向传动装置上；
10.所述底板的底部内侧设有控制处理器，所述底板的外侧壁设有电源线插头。
11.通过采用上述技术方案，将磁块设置在第一磁条和第二磁条上，磁块、第一磁条和第二磁条均为同一极，且第二磁条的磁力大于第一磁条的磁力，这样使得磁块处于悬空的状态，消除了磁块的滑动摩擦力，避免了小角度的倾斜磁块受到静摩擦的作用而使弹簧无弹力产生的现象发生，提高了精确控制倾斜回正的效果；通过在u形凹槽内安装升降装置，且两个升降装置均与传动装置连接，当工业机器人倾斜时，可以通过传动装置带动升降装置使得工业机器人回正；通过设置水平检测装置，可以预防水平检测装置检测不准确的现象发生；将限位块二套接在正向传动装置上，且将限位块三和限位块四套接在反向传动装置上，达到对整个传动装置起到支撑的效果。
12.本发明进一步设置为：所述升降装置包括升降套筒、固定转轴、螺纹杆和锥形齿轮一；所述升降套筒套接在固定转轴上，所述固定转轴的两端分别与u形凹槽的两相对侧壁固定连接；所述升降套筒套接在螺纹杆上，所述升降套筒位于u形凹槽内；所述螺纹杆的端部穿过底板的顶部和限位块一与锥形齿轮一的转轴处固定连接。
13.通过采用上述技术方案，升降套筒与螺纹杆螺纹连接，且升降套筒套接在固定转轴上，当工业机器人处于倾斜状态时，可以实现对工业机器人进行回正。
14.本发明进一步设置为：所述水平判断装置包括旋转套筒、l形固定轴、重力块、红外线发射器、固定块和红外线接收器；所述旋转套筒套接在固定轴上，所述l形固定轴的一端与定位箱体的底部固定连接，所述旋转套筒套接在l形固定轴上，所述重力块和红外线发射器均与旋转套筒的外侧壁固定连接，所述重力块位于旋转套筒的正下方；所述固定块的顶部与定位箱体的底部固定连接，所述红外线接收器与固定块靠近l形固定轴的侧壁固定连接。
15.通过采用上述技术方案，通过在旋转套筒的正下方固定一个重力块，这样可以实现红外线发射器始终朝着水平方向进行发射；通过在固定块的侧壁设置红外线接收器，可以通过接收红外线发射器所发射的红外光束来判断工业机器人是否处于水平状态。
16.本发明进一步设置为：所述正向传动装置包括锥形齿轮二、传动杆一和锥形齿轮三；所述传动杆一的一端与锥形齿轮二的转轴处固定连接，所述传动杆一的另一端穿过限位块二与锥形齿轮三的转轴处固定连接；所述锥形齿轮二的旋转面与升降装置连接；所述锥形齿轮三与锥形齿轮四连接。
17.通过采用上述技术方案，将锥形齿轮三与锥形齿轮四连接，且锥形齿轮二与升降装置连接，这样可以驱动升降装置进行高度调整，从而实现对倾斜状态的工业机器人及时回正的效果。
18.本发明进一步设置为：所述反向传动装置包括锥形齿轮五、传动杆二、直齿轮一、直齿轮二、传动杆三和锥形齿轮六；所述传动杆二的一端与锥形齿轮五的转轴处固定连接，所述传动杆二的另一端穿过限位块三与直齿轮一的转轴处固定连接；所述锥形齿轮五与锥形齿轮四连接；所述传动杆三的一端与直齿轮二的转轴处固定连接，所述传动杆三的另一端穿过限位块四与锥形齿轮六的转轴处固定连接，所述锥形齿轮六与升降装置连接。
19.通过采用上述技术方案，通过直齿轮一与直齿轮二连接，这样可以实现两个升降
装置的高度调节方向相反，达到提高防倾斜装置回正效率的效果。
20.综上所述，本发明具有以下有益效果：
21.1.将磁块设置在第一磁条和第二磁条上，磁块、第一磁条和第二磁条均为同一极，且第二磁条的磁力大于第一磁条的磁力，这样使得磁块处于悬空的状态，消除了磁块的滑动摩擦力，避免了小角度的倾斜磁块受到静摩擦的作用而使弹簧无弹力产生的现象发生，提高了精确控制倾斜回正的效果；
22.2.通过在u形凹槽内安装升降装置，且两个升降装置均与传动装置连接，当工业机器人倾斜时，可以通过传动装置带动升降装置使得工业机器人回正；
23.3.通过设置水平检测装置，可以预防水平检测装置检测不准确的现象发生；
24.4.将限位块二套接在正向传动装置上，且将限位块三和限位块四套接在反向传动装置上，达到对整个传动装置起到支撑的效果。
附图说明
25.图1是本发明实施例中一种工业机器人防倾斜装置的侧面剖视图；
26.图2是图1中a-a处的截面图。
27.图中：1、工业机器人；2、定位箱体；3、固定转轴；4、升降套筒；5、旋转套筒；6、l形固定轴；7、重力块；8、螺纹杆；9、传动杆一；10、限位块一；11、底板；12、控制处理器；13、锥形齿轮一；14、锥形齿轮二；15、限位块二；16、锥形齿轮三；17、锥形齿轮四；18、锥形齿轮五；19、限位块三；20、伺服电机；21、直齿轮二；22、直齿轮一；23、限位块四；24、电源线插头；25、锥形齿轮六；26、传动杆三；27、传动杆二；28、固定块；29、红外线接收器；30、第二磁条；31、压力传感器；32、第一磁条；33、弹簧；34、腔室；35、磁块；36、u形凹槽；37、红外线发射器。
具体实施方式
28.以下结合附图1和图2对本发明作进一步详细说明。
29.实施例：一种工业机器人1防倾斜装置，如图1和图2所示，包括工业机器人1和底板11，工业机器人1的底部固定安装有定位箱体2；定位箱体2的两侧均开有一个u形凹槽36，u形凹槽36内安装有升降装置；升降装置的底部安装有传动装置；传动装置位于底板11内，且传动装置的顶部和底板11的顶部内侧固定连接；定位箱体2的底部固定安装有水平判断装置；定位箱体2内设有腔室34，腔室34的侧壁设有固定安装有水平检测装置；
30.传动装置包括伺服电机20、锥形齿轮四17、支撑装置、正向传动装置和反向传动装置；伺服电机20与底板11的内侧顶部固定连接，伺服电机20的输出端与锥形齿轮四17的中心轴处固定连接，正向传动装置和反向传动装置均与锥形齿轮四17啮合；
31.水平检测装置包括第一磁条32、第二磁条30、两个弹簧33、磁块35和两个压力传感器31；第一磁条32和第二磁条30的两端分别与腔室34的两相对侧壁固定连接，磁块35位于第一磁条32和第二磁条30之间，磁块35的两端分别与两个弹簧33的端部固定连接，两个弹簧33的另一端分别与两个压力传感器31固定连接，两个压力传感器31分别嵌设于腔室34的两相对侧壁上；
32.支撑装置包括两个限位块一10、限位块二15、限位块三19和限位块四23；两个限位块一10分别套接在两个升降装置的外侧壁上，两个限位块一10均与底板11的顶部内侧固定
连接；限位块二15、限位块三19和限位块四23均与底板11的底部内侧固定连接，限位块二15套接在正向传动装置上，且限位块二15与正向传动装置活动连接；限位块三19和限位块四23均套接在反向传动装置上，且限位块三19和限位块四23与反向传动装置活动连接；
33.底板11的底部内侧设有控制处理器12，底板11的外侧壁设有电源线插头24。
34.在本实施例中，磁块35、第一磁条32和第二磁条30均是同一极磁铁，但是第二磁条30的磁力等于磁块35的重力加第一磁条32的磁力，这样磁块35始终处于第一磁条32和第二磁条30之间，且处于悬空状态，磁铁不受到任何摩擦力的作用；当工业机器人1处于倾斜状态时，磁块35会产生一个水平方向的分力，磁块35会对两个弹簧33产生作用力，受到压缩的弹簧33会对压力传感器31进行挤压，压力传感器31感受到弹簧33的压力后会将信息传递到控制处理器12中，控制处理器12会根据倾斜方向来调节传动装置，传动装置带动两个升降装置进行对定位箱体2的两端高度进行调节，从而实现对定位箱体2进行水平回正调节；锥形齿轮四17同时与正向传动装置和反向传动装置啮合，并且直齿轮一22和直齿轮二21啮合，这样可以实现伺服电机20旋转使得两个升降装置反向移动，从而实现对工业机器人1快速回正。
35.升降装置包括升降套筒4、固定转轴3、螺纹杆8和锥形齿轮一13；升降套筒4套接在固定转轴3上，且升降套筒4与固定转轴3活动连接，固定转轴3的两端分别与u形凹槽36的两相对侧壁固定连接；升降套筒4套接在螺纹杆8上，且升降套筒4与螺纹杆8螺纹连接，升降套筒4位于u形凹槽36内；螺纹杆8的端部穿过底板11的顶部和限位块一10与锥形齿轮一13的转轴处固定连接。
36.在本实施例中，在上述中提到的两个升降装置调节定位箱体2的高度的具体实现方式是锥形齿轮一13受到传动装置的作用进行转动，锥形齿轮一13带动螺纹杆8进行转动，由于升降套筒4套接在螺纹杆8上，且升降套筒4受到u形凹槽36的限制作用，升降套筒4会沿着螺纹杆8上下移动，升降套筒4通过固定转轴3的作用，从而带动定位箱体2的两端上下移动；由于升降套筒4是套接在固定转轴3上，且升降套筒4与固定转轴3活动连接，当定位箱体2是倾斜状态时，升降套筒4也不会与定位箱体2产生限位作用，这样可以实现自由调节定位箱体2两端的高度。
37.水平判断装置包括旋转套筒5、l形固定轴6、重力块7、红外线发射器37、固定块28和红外线接收器29；旋转套筒5套接在固定轴上，l形固定轴6的一端与定位箱体2的底部固定连接，旋转套筒5套接在l形固定轴6上，重力块7和红外线发射器37均与旋转套筒5的外侧壁固定连接，重力块7位于旋转套筒5的正下方；固定块28的顶部与定位箱体2的底部固定连接，红外线接收器29与固定块28靠近l形固定轴6的侧壁固定连接，红外线发射器37和红外线接收器29均位于同一水平面上。
38.在本实施例中，当定位箱体2处于倾斜状态时，旋转套筒5受到重力块7的作用，使得重力块7始终位于旋转套筒5的正下方，红外线发射器37到旋转套筒5的圆心的直线与重力块7和旋转套筒5之间的直线的角度时90
°
，这样可以使红外线发射器37发射的红外线束方向始终处于水平方向，当红外线接收器29接收到红外线发射器37所发射的红外线束时，即控制台(图中未标注)会显示工业机器人1已处于水平状态；通过采用上述的方式，主要是防止因压力传感器31故障情况下不能正常调节工业机器人1水平回正的现象发生。
39.正向传动装置包括锥形齿轮二14、传动杆一9和锥形齿轮三16；传动杆一9的一端
与锥形齿轮二14的转轴处固定连接，传动杆一9的另一端穿过限位块二15与锥形齿轮三16的转轴处固定连接；锥形齿轮二14的旋转面与升降装置啮合；锥形齿轮三16与锥形齿轮四17啮合。
40.在本实施例中，在上述中提到的对升降装置进行调节的具体实现方式是伺服电机20带动锥形齿轮四17旋转，锥形齿轮四17带动锥形齿轮三16转动，锥形齿轮三16带动传动杆一9转动，传动杆一9带动锥形齿轮二14转动，锥形齿轮二14带动锥形齿轮一13转动，这样就实现了对定位箱体2的端部高度进行调节。
41.反向传动装置包括锥形齿轮五18、传动杆二27、直齿轮一22、直齿轮二21、传动杆三26和锥形齿轮六25；传动杆二27的一端与锥形齿轮五18的转轴处固定连接，传动杆二27的另一端穿过限位块三19与直齿轮一22的转轴处固定连接；锥形齿轮五18与锥形齿轮四17啮合；传动杆三26的一端与直齿轮二21的转轴处固定连接，传动杆三26的另一端穿过限位块四23与锥形齿轮六25的转轴处固定连接，锥形齿轮六25与升降装置啮合。
42.在本实施例中，在上述中提到的对升降装置进行调节的具体实现方式是伺服电机20带动锥形齿轮四17旋转，锥形齿轮四17带动传动杆二27转动，传动杆二27带动直齿轮一22转动，直齿轮一22带动直齿轮二21转动，直齿轮二21带动传动杆三26转动，传动杆三26带动锥形齿轮六25转动，锥形齿轮六25带动锥形齿轮一13转动，这样就实现了对定位箱体2的端部高度进行调节。
43.工作原理：将磁块35设置在第一磁条32和第二磁条30上，磁块35、第一磁条32和第二磁条30均为同一极，且第二磁条30的磁力大于第一磁条32的磁力，这样使得磁块35处于悬空的状态，消除了磁块35的滑动摩擦力，避免了小角度的倾斜磁块35受到静摩擦的作用而使弹簧33无弹力产生的现象发生，提高了精确控制倾斜回正的效果；通过在u形凹槽36内安装升降装置，且两个升降装置均与传动装置连接，当工业机器人1倾斜时，可以通过传动装置带动升降装置使得工业机器人1回正；通过设置水平检测装置，可以预防水平检测装置检测不准确的现象发生；将限位块二15套接在正向传动装置上，且将限位块三19和限位块四23套接在反向传动装置上，达到对整个传动装置起到支撑的效果。
44.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。