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一种工业机器人的固定安装支架的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种工业机器人的固定安装支架的制作方法

1.本发明涉及一种工业机器人的固定安装支架,属于工业机器人技术领域。


背景技术:

2.工业机器人是一种用于工业领域的机械装置,其因为极高的操作灵活性和精准性,被广泛应用在电子、物流、机械、化工等各个工业领域之中,而要想使用工业机器人,就需要先将工业机器人在应用环境内进行固定安装。
3.传统的安装方式是将工业机器人安装在固定安装支架的安装座上,通过安装座带动工业机器人转动实现灵活精准作业,安装座通常只通过一根轴进行转动支撑,长时间运行工作后,容易出现安装座旋转不平稳的情况发生,影响工业机器人作业的精准度。另外,安装座的驱动机构通常采用手动的方式更换润滑油,润滑油更换过程繁琐且费时费力。


技术实现要素:

4.为克服现有技术的上述缺陷,本发明提供了一种工业机器人的固定安装支架,可保证工业机器人安装座始终平稳顺滑的旋转运行,且工业机器人安装座的驱动机构的润滑油更换方便。
5.本发明实现上述目的的技术方案是:一种工业机器人的固定安装支架,包括基座和工业机器人安装座,所述工业机器人安装座呈圆盘状,水平设于所述基座的上方并与所述基座之间留有间距,所述工业机器人安装座设有同轴竖直向下伸出的连接轴,所述基座中空,其内部设有驱动所述工业机器人安装座转动的电机,所述连接轴自上向下伸入所述基座内并与所述电机的电机轴连接(驱动连接),使电机轴能够带动连接轴旋转。
6.优选的,所述连接轴与所述基座的顶壁之间转动密封配合。
7.优选的,所述工业机器人安装座与所述基座之间设有环形滚动导轨或平面轴承,以实现对工业机器人安装座的旋转支承。
8.所述环形滚动导轨或平面轴承的中心轴线与所述连接轴的轴线位于同一直线上。
9.所述环形滚动导轨可以包括环形导轨和多个滚珠,所述环形导轨固定设于所述基座的顶壁上,并与所述工业机器人安装座同轴,所述环形导轨的顶面上沿其圆周设有环形的轨道槽,多个所述滚珠沿圆周均匀分布在所述轨道槽内,各所述滚珠均与所述工业机器人安装座的底面滚动配合。
10.优选的,所述轨道槽内设有用于所述滚珠限位和防止所述滚珠从所述轨道槽内脱出的保持架。
11.优选的,所述滚珠的数量为十六个。
12.优选的,所述基座的顶壁上设有上下贯穿的连接轴孔,所述连接轴自上向下穿过所述连接轴孔伸入所述基座内,所述连接轴与所述连接轴孔之间通过轴承转动配合连接或者相互间留有旋转配合间隙优选的,所述轴承与所述基座和所述工业机器人安装座之间均设有密封圈。
13.优选的,所述工业机器人安装座的顶面上设有多个工业机器人安装螺孔,多个所述工业机器人安装螺孔沿与所述工业机器人安装座同轴的同一圆周均匀分布。
14.优选的,所述工业机器人安装螺孔的数量为四个。
15.优选的,所述电机固定安装在所述基座的内壁上,其电机轴通过齿轮传动机构(例如,齿轮减速器)与所述连接轴连接。
16.优选的,所述齿轮传动机构包括第一直齿轮、第二直齿轮、第一锥形齿轮和第二锥形齿轮,所述第一直齿轮同轴固定连接在所述连接轴上,所述第二直齿轮水平设置并与所述第一直齿轮啮合,所述第一锥形齿轮与所述第二直齿轮同轴固定连接,所述第二锥形齿轮与所述第一锥形齿轮啮合且二者的轴线垂直,所述第二锥形齿轮与所述电机的电机轴同轴固定连接。
17.可以采用齿轮减速器和电动机(电动机本体)一体化的减速电动机。
18.优选的,所述工业机器人的固定安装支架还包括润滑机构,所述润滑机构包括润滑油存储箱和润滑油输送管,所述润滑油输送管的一端伸入所述润滑油存储箱内,另一端连接所述基座的上部并与所述基座的内部空腔连通,所述润滑油输送管上设有抽吸泵,所述基座的底部设有废油出口。
19.优选的,所述润滑油输送管上设有润滑油过滤器,所述润滑油过滤器位于所述抽吸泵与所述基座之间。
20.优选的,所述润滑机构还包括废油存储箱和废油输送管,所述废油输送管的一端连接所述废油出口,另一端连接所述废油存储箱的上部并与所述废油存储箱的内部空间连通,所述废油输送管上设有出油控制阀。
21.优选的,所述基座的底部设有多个支撑装置。
22.优选的,所述支撑装置为弹性支撑装置。
23.优选的,所述弹性支撑装置为弹簧式弹力支撑装置。
24.优选的,所述弹簧式弹力支撑装置采用金属材料支撑,其弹力件为金属弹簧。
25.优选的,所述支撑装置设有基座调平机构。
26.优选的,所述支撑装置包括支撑板和支撑座,所述支撑板固定连接在所述基座的底部并水平向外伸出,所述基座调平机构包括螺纹杆、导向柱和支撑块,所述螺纹杆和所述导向柱均竖向设于所述支撑座上,所述螺纹杆与所述支撑座转动配合连接,所述导向柱与所述支撑座固定连接,所述支撑板上设有上下贯穿且与所述螺纹杆相配合的通孔以及上下贯穿且与所述导向柱相配合的导向孔,所述支撑块上设有上下贯穿且与所述螺纹杆相配合的螺孔以及上下贯穿且与所述导向柱相配合的导向孔,所述支撑板通过其上的通孔套在所述螺纹杆上并通过其上的导向孔与所述导向柱滑动配合,所述支撑块通过所述螺孔与所述螺纹杆螺接并通过其上的导向孔与所述导向柱滑动配合,所述支撑板位于所述支撑块的上方。
27.优选的,所述基座调平机构还包括圆柱弹簧,所述支撑板与所述支撑块之间留有间距,所述圆柱弹簧套设在所述支撑板与所述支撑块之间的导向柱上,其上端抵在或固定连接在所述支撑板上,下端抵在或固定连接在所述支撑座上。
28.优选的,所述支撑块与所述支撑座之间插接有垫片。
29.优选的,所述基座呈圆柱状,与所述工业机器人安装座同轴,所述基座包括底座和
上盖,所述底座呈顶端敞口的筒状,所述上盖呈底端敞口的筒状,所述底座与所述上盖同轴可拆卸固定密封连接。
30.本发明的有益效果是:(1)本发明的所述环形滚动导轨的设置,可以在所述基座与所述工业机器人安装座之间起到辅助支撑和转动配合的作用,保证所述工业机器人安装座在工作过程中始终平稳、顺滑、流畅的旋转运行,可有效避免由于长时间运行工作导致的所述工业机器人安装座旋转不平稳或偏心的情况发生,保证了工业机器人作业的精准度;(2)本发明的所述润滑机构的设置,可以向所述基座内自动添加润滑油,并将所述基座内的废油自动排出,润滑油的更换可有效延长所述基座内的齿轮传动机构和电机的使用寿命,保证固定安装支架的稳定运行,且润滑油的更换过程无需人工手动操作,省时省力,并可依据固定安装支架的实际使用情况间歇性或定时更换润滑油,在满足齿轮传动机构和电机的润滑需求的情况下,可有效节约润滑油的使用量,节省维护成本;(3)本发明可以通过所述基座调平机构对所述基座进行微调,从而保证所述基座和所述工业机器人安装座水平,进而保证固定安装支架的稳定运行和工业机器人作业的精准度。
附图说明
31.图1是本发明的一种实施方式的立体结构示意图;图2是图1的分解立体结构示意图;图3是本发明的所述工业机器人安装座的一种实施方式的立体结构示意图;图4是本发明的所述齿轮传动机构的一种实施方式的立体结构示意图;图5是本发明的所述支撑装置的一种实施方式的立体结构示意图;图6是本发明的所述主垫片的一种实施方式的立体结构示意图。
32.图中:1、支撑座;2、支撑块;3、次垫片;4、主垫片;5、导向柱;6、圆柱弹簧;7、螺纹杆;8、底座;9、密封垫片;10、锥形齿轮;11、上盖;12、环形导轨;13、滚珠;14、工业机器人安装座;15、密封圈;16、轴承;17、第二直齿轮;18、第一直齿轮;19、输油管;20、润滑油过滤器;21、抽吸泵;22、润滑油储存箱;23、废油储存箱;24、出油控制阀;25、支撑板;26、定位插销。
具体实施方式
33.参见图1-6,本发明公开了一种工业机器人的固定安装支架,包括基座和工业机器人安装座14,所述工业机器人安装座呈圆盘状,水平设于所述基座的上方并与所述基座之间留有间距,所述工业机器人安装座设有同轴竖直向下伸出的连接轴,所述基座中空,其内部的空腔内设有驱动所述工业机器人安装座转动的电机,所述连接轴自上向下伸入所述基座的空腔内并与所述电机的电机轴连接,所述连接轴与所述基座的顶壁之间转动密封配合,所述工业机器人安装座与所述基座之间设有环形滚动导轨。
34.所述工业机器人安装座的顶面上优选设有多个工业机器人安装螺孔,多个所述工业机器人安装螺孔沿与所述工业机器人安装座同轴的同一圆周均匀分布。所述工业机器人安装螺孔的数量优选为四个。固定安装支架在使用时,将工业机器人通过所述工业机器人安装螺孔固定安装在所述工业机器人安装座上,通过所述工业机器人安装座带动工业机器
人转动进行精准作业。
35.所述基座优选呈圆柱状,与所述工业机器人安装座同轴(所述工业机器人安装座同轴安装在所述基座的上方),所述基座优选包括底座8和上盖11,所述底座呈顶端敞口的筒状,所述上盖呈底端敞口的筒状,所述底座与所述上盖的内径和外径优选分别相同,所述底座与所述上盖同轴可拆卸固定密封连接,例如,通过螺栓固定连接,所述上盖的底部和所述底座的顶部设有适于螺栓连接的相配合的径向向外伸出的支耳,所述上盖与所述底座之间设有环形的密封垫片9,用于二者之间的密封。
36.所述基座的顶壁上可以设有上下贯穿的连接轴孔,用于所述连接轴穿过,所述连接轴自上向下穿过所述连接轴孔伸入所述基座的空腔内,所述连接轴与所述连接轴孔之间通过轴承16转动配合连接。所述轴承与所述基座和所述工业机器人安装座之间优选均设有密封圈15,实现相互间的密封,防止所述基座内的润滑油泄露。
37.所述环形滚动导轨优选包括环形导轨12和多个滚珠(所述滚珠的数量优选为十六个)13,所述环形导轨固定设于所述基座的顶壁上,并与所述基座和所述工业机器人安装座同轴,所述环形导轨的顶面上沿其圆周设有环形的轨道槽,多个所述滚珠沿圆周均匀分布在所述轨道槽内,各所述滚珠均与所述工业机器人安装座的底面滚动配合(对所述工业机器人安装座进行滚动支撑)。所述环形滚动导轨的设置,可以在所述基座与所述工业机器人安装座之间起到辅助支撑和转动配合的作用,保证所述工业机器人安装座在工作过程中始终平稳、顺滑、流畅的旋转运行,可有效避免由于长时间运行工作导致的所述工业机器人安装座旋转不平稳或偏心的情况发生,保证了工业机器人作业的精准度。
38.所述轨道槽内优选设有保持架,用于所述滚珠的限位和防止所述滚珠从所述轨道槽内脱出,各所述滚珠分别安装在所述保持架上相对应的滚珠安装槽内。
39.实际应用中,也可以将所述环形导轨同轴固定设于所述工业机器人安装座的底面上,所述环形导轨的底面上沿其圆周设有所述轨道槽,使均匀分布在所述轨道槽内多个所述滚珠与所述基座的顶面滚动配合。或者,在所述基座和所述工业机器人安装座中的一个上设有所述环形导轨,另一个上沿与所述环形导轨相同的圆周均匀分布设有多个球缺状的滚珠安装槽,所述滚珠安装槽与所述滚珠的数量相同,各所述滚珠安装在相对应的所述滚珠安装槽内并留有滚动间隙,各所述滚珠与所述轨道槽的槽底滚动配合。
40.所述电机通常固定安装在所述基座的内壁上,优选固定安装在所述上盖内侧,其电机轴优选通过齿轮传动机构与所述连接轴连接。如图4所示,所述齿轮传动机构优选包括第一直齿轮18、第二直齿轮17和两个锥形齿轮10(分别为第一锥形齿轮和第二锥形齿轮),所述第一直齿轮同轴固定连接在所述连接轴上,优选同轴固定连接在所述连接轴的底端,所述第二直齿轮水平设置并与所述第一直齿轮啮合,所述第一锥形齿轮与所述第二直齿轮同轴固定连接,所述第二锥形齿轮与所述第一锥形齿轮啮合且二者的轴线垂直,所述第二锥形齿轮与所述电机的电机轴同轴固定连接,所述基座的空腔内可以设有用于支撑所述第二直齿轮和所述第一锥形齿轮的支板或支架。所述齿轮传动机构的设置,一方面便于所述电机与所述连接轴之间的传动,另一方面可以依据工业机器人的作业需求通过设置各齿轮之间的适宜传动比实现对所述工业机器人安装座转动的精确控制。
41.所述工业机器人的固定安装支架优选还包括润滑机构,所述润滑机构包括润滑油存储箱22、废油存储箱23和两个输油管19(分别为润滑油输送管和废油输送管),所述润滑
油存储箱的顶端设有进油口,其内存储有润滑油,所述润滑油输送管的一端伸入所述润滑油存储箱内,优选从所述润滑油存储箱的顶部向下伸入至其内的底部,另一端连接所述上盖的上部并与所述基座的内部空腔连通,所述润滑油输送管上设有抽吸泵21,用于将所述润滑油存储箱内的润滑油抽出送至所述基座的内部空腔内,所述抽吸泵通常固定设在所述润滑油存储箱的顶壁上,所述底座的底部设有废油出口,用于将所述基座内的废油排出,所述废油出口优选设于所述底座的底壁上,所述废油输送管的一端连接所述废油出口,另一端连接所述废油存储箱的上部并与所述废油存储箱的内部空间连通,用于将从所述基座内排出的废油收集到所述废油存储箱内,所述废油输送管上优选设有出油控制阀24,所述出油控制阀优选设于所述废油输送管的进口端侧,所述出油控制阀可以电动阀或气动阀,固定安装在所述底座的底部。
42.所述润滑油输送管上优选设有润滑油过滤器20,所述润滑油过滤器位于所述抽吸泵与所述基座之间,固定设在所述所述润滑油存储箱的顶壁上。
43.所述废油存储箱通常放置在地面上,所述润滑油存储箱可以设于所述废油存储箱的上方并与所述废油存储箱固定连接。所述润滑机构在工作时,启动所述抽吸泵,将所述润滑油存储箱内的润滑油抽出,通过所述润滑油输送管送至所述基座的内部空腔内,同时将所述基座的内部空腔内原有的润滑油(或称废油或旧润滑油)向下挤,打开所述出油控制阀,将沉到所述基座的内部空腔底部的废油通过所述废油输送管送至所述废油存储箱收集存储。
44.所述抽吸泵依据实际需要可以采用任意适宜的现有控制技术进行控制,实施定期或持续工作。优选的,所述抽吸泵的控制电路设有永磁式接近开关或其他类似功能的开关,所述永磁式接近开关设有永磁体(磁钢体)和继电体(磁动触头机构),当永磁体接近继电体至一定距离内时,继电体的触头相互接触,使继电体处于闭合(导通)状态,形成相应的电信号,该电信号接入控制电路,控制电路依据该电信号控制抽吸泵启动并在一段设定的工作时间内持续工作,然后停止,即实施一次润滑供油,如连续接到的两电信号之间的时间间隔小于设定的工作时间,则控制抽吸泵持续工作,直至接到最后一次电信号后在设定的工作时间内没有接到新的电信号,抽吸泵停止工作。这种润滑供油方式有助于保证润滑符合工作需要,且可以辅以一定的定期供油,即抽吸泵停止工作后经过一段较长的间歇时间(也可以预先设定)后,即使没有来自接近开关的电信号,也进行一次供油。
45.可以将永磁体和继电体分别安装在安装座和基座之间相对的两个面(基座的顶面和安装座的底面)上,安装位置相对于安装座和基座之间的旋转轴线的半径相同,由此安装座和基座每相对旋转一周,永磁体和继电体接近一次。优选将永磁体安装在安装座的底面上,继电体安装在基座的顶面上。可以分别在安装座和基座的相应面上设置安装槽(或缺口),将永磁体和继电体分别嵌装在各自对应的安装槽(或缺口)上。继电体的触头分别连接各自的线缆,将相应线缆接入控制电路的相应的电信号连接端。
46.所述基座的底部可以设有多个支撑装置,用于对所述基座进行支撑,多个所述支撑装置优选沿所述底座的外缘圆周均匀分布,以起到稳固的支撑效果,所述支撑装置的数量优选为四个。所述支撑装置优选设有基座调平机构,通过所述基座调平机构可以对所述基座进行微调,从而保证所述基座和所述工业机器人安装座水平,进而保证固定安装支架的稳定运行和工业机器人作业的精准度。
47.所述支撑装置优选包括支撑板25和支撑座1,所述支撑板优选呈长条形的板状,固定连接在所述底座的底部边缘,并沿所述底座的径向水平向外伸出,如图5所示,所述基座调平机构优选包括螺纹杆7、导向柱5和支撑块2,所述螺纹杆和所述导向柱均竖向设于所述支撑座上,所述螺纹杆与所述支撑座转动配合连接,所述导向柱与所述支撑座固定连接,所述支撑板上设有上下贯穿且与所述螺纹杆相配合的通孔以及上下贯穿且与所述导向柱相配合的导向孔,所述支撑块上设有上下贯穿且与所述螺纹杆相配合的螺孔以及上下贯穿且与所述导向柱相配合的导向孔,所述支撑板通过其上的通孔套在所述螺纹杆上并通过其上的导向孔与所述导向柱滑动配合,所述支撑块通过所述螺孔与所述螺纹杆螺接并通过其上的导向孔与所述导向柱滑动配合,所述支撑板位于所述支撑块的上方。通过旋转所述螺纹杆,在所述导向柱的导向及限位作用下,所述支撑块可以上下移动,从而带动所述支撑板上下移动,实现对所述基座的微调,保证所述基座和所述工业机器人安装座水平。
48.所述支撑座的主体优选呈凹形,凹口水平朝向所述基座的轴线,包括上水平段、下水平段和竖直段,所述上水平段与所述下水平段上下平行设置,二者之间留有间距,所述竖直段的上下两端分别与所述上水平段和所述下水平段的外侧端部连接,所述螺纹杆自上向下穿过所述上水平段,其底端与所述下水平段转动配合连接,上部与所述上水平段转动配合连接,所述导向柱固定设于所述上水平段与所述下水平段之间,其上端与所述上水平段固定连接,下端与所述下水平段固定连接,所述导向柱的数量优选为两个,等间距位于所述螺纹杆的两侧,所述支撑块和所述支撑板均位于所述上水平段与所述下水平段之间。所述螺纹杆的顶端头部优选设有内六角孔,便于通过内六角扳手插入后控制所述螺纹杆转动。所述下水平段的底部优选固定设有设有水平的底板,所述底板上设有上下贯穿的螺孔或通孔,便于通过螺栓将所述支撑座固定在地面上。
49.所述基座调平机构优选还包括圆柱弹簧6,所述支撑板与所述支撑块之间留有间距,所述圆柱弹簧套设在所述支撑板与所述支撑块之间的导向柱上,其上端抵在或固定连接在所述支撑板上,下端抵在或固定连接在所述支撑座上。所述圆柱弹簧优选为强力弹簧,可以在所述支撑板与所述支撑块之间起到减震的作用,避免周围地面的震动对所述基座和所述工业机器人安装座的水平状态造成影响,进而影响工业机器人的精准作业。
50.通过所述基座调平机构对所述基座进行调平后,可以在所述支撑块与所述支撑座的下水平段之间插入垫片,对所述支撑块进行支撑,避免所述基座调平后仅通过所述螺纹杆对所述支撑块进行支撑而影响所述螺纹杆的使用寿命。如图6所示,所述垫片优选呈耙形,包括基部,所述基部的一侧平行向外伸出有多个齿片,多个所述齿片沿所述基部的长度方向等间距分布,从而在任意相邻的两个所述齿片之间形成插槽,所述插槽的宽度大于所述螺纹杆和所述导向柱的外径,所述齿片的宽度小于所述螺纹杆与所述导向柱之间的间距,所述插槽的底部呈圆弧形(即任意相邻的两个所述齿片的根部之间圆弧过渡)。当将所述垫片水平插入所述支撑块与所述支撑座的下水平段之间时,使所述螺纹杆和所述导向柱插入相应的所述插槽内并与插槽之间留有间隙(或称避空)。所述齿片的数量优选为四个,相应的,所述插槽的数量为三个,以适于一个所述螺纹杆和两个所述导向柱插入。所述垫片优选包括一个主垫片4和多个次垫片3,实际应用时,依据所述支撑块与所述支撑座的下水平段之间的间距大小灵活掌握所述次垫片的使用数量,通常情况下,在所述支撑块与所述支撑座的下水平段之间插入一个所述主垫片,在所述主垫片的上下方分别插入适宜数量的
所述次垫片(即在所述主垫片与所述支撑座之间插有所述次垫片,在所述主垫片与所述支撑座的下水平段之间也插有次垫片)。所述主垫片的基部的设有所述齿片的另一侧可以设有竖向的挡板,所述挡板上下伸出所述基部的上下表面,所述挡板的设置,在所述主垫片和所述次垫片插入所述支撑块与所述支撑座的下水平段之间后,可以抵在所述支撑座和所述下水平段的相应侧外端面上,对所述主垫片进行限位,同时还可以对位于所述主垫片的上下方的所述次垫片的相应侧端部进行抵挡限位。所述主垫片的齿片长度优选大于所述次垫片的齿片长度,所述主垫片的一个或多个齿片的端部上设有上下贯穿的销孔,所述销孔与所述挡板之间的间距优选与所述次垫片的整体宽度相同,当所述主垫片和所述次垫片插入所述支撑块与所述下水平段之间后,在所述销孔内竖向插入与之相配合的定位插销26,所述竖向插销可以抵在所述支撑座和所述下水平段的相应侧外端面上,对所述主垫片进行限位,同时还可以对位于所述主垫片的上下方的所述次垫片的相应侧端部进行抵挡限位,从而实现所述主垫片和所述次垫片在所述支撑座上的相对固定,同时还可防止所述主垫片和所述次垫片从所述支撑块与所述下水平段之间脱出。
51.本发明的工作原理和使用方式为:在使用所述固定安装支架时,首先通过各所述支撑座将所述基座固定安装在地面上,然后通过旋转各所述螺纹杆,将所述基座调至水平,再将所述主垫片和所述次垫片插入所述支撑块与所述支撑座的下水平段之间进行支撑,并通过所述固定插销对所述主垫片和所述次垫片进行固定。将润滑油倒入所述润滑油储存箱内部,启动所述电机,通过所述齿轮传动机构驱动所述工业机器人安装座旋转,从而带动工业机器人转动进行作业。在需要更换润滑油时,启动所述抽吸泵,将所述润滑油储存箱中的润滑油抽出,并通过所述润滑油输送管将经过所述润滑油过滤器过滤后的润滑油送至所述基座的内部空腔内,同时将所述基座的内部空腔内的原有润滑油向下挤,打开所述出油控制阀,将废油通过所述废油输送管送至所述废油储存箱进行收集储存。
52.本发明公开的各优选和可选的技术手段,除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外,均可以任意组合,形成若干不同的技术方案。