一種新型機器人用傳感器夾持裝置的制作方法

本實用新型屬于夾具領域，更具體地，涉及一種新型機器人用傳感器夾持裝置。

背景技術：

隨著工業(yè)機器人技術的發(fā)展，機器人越來越多的被應用到工業(yè)領域的各個行業(yè)，為了提高機器人運動的精確性和可靠性，傳感器技術得到了越來越廣泛的應用。實際使用過程中，同一種傳感器用在不同設備上，其裝夾方式可能有所不同，安裝傳感器的夾具也多種多樣。對于機器人用傳感器夾具來說，不但要考慮其裝夾的可靠性，還需滿足在不影響機器人工作空間的基礎上盡量小、輕、裝配簡單方便等要求。

現(xiàn)有的傳感器夾具采用整體式結(jié)構，其存在以下兩個個方面的不足：夾具兩個端面均需固定，為了留足扳手空間，夾具軸向尺寸較大，導致夾具體積與重量較重且裝配不便；夾具為非圓形設計，其質(zhì)量分布會隨著機器人末端旋轉(zhuǎn)而發(fā)生變化，由于機器人末端負載能力較為有限，機器人末端有效輸出載荷變化，影響其運動精度。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種新型傳感器夾持裝置，其中結(jié)合機器人操作自身的特點，相應設計了適用于機器人用的傳感器夾持裝置，并對其關鍵組件如機器人末端連接法蘭和傳感器連接法蘭的結(jié)構及其具體設置方式進行研究和設計，相應的可有效解決現(xiàn)有夾持裝置體積大，裝配不便，以及機器人末端執(zhí)行機構運動精度低等問題，同時還具備連接方便可靠，執(zhí)行機構與機器人末端旋轉(zhuǎn)中心同軸度高，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種新型機器人用傳感器夾持裝置，該夾持裝置包括機器人末端連接法蘭和傳感器連接法蘭，其中：

所述機器人末端連接法蘭為圓柱形結(jié)構，其上端與機器人末端的法蘭相連，其下端的側(cè)面開設有卡口，所述卡口上設置有第一固定孔；

所述傳感器連接法蘭包括圓盤底座和卡盤，所述卡盤卡入所述卡口內(nèi)，并且卡盤與所述機器人末端連接法蘭組成的整體呈圓柱形，所述卡盤的側(cè)面設置有第二固定孔，該卡盤與所述機器人末端連接法蘭通過依次穿過所述第二固定孔和第一固定孔的緊固件予以連接。

作為進一步優(yōu)選的，所述機器人末端連接法蘭的上端設置有第一定位凸臺和第三固定孔。

作為進一步優(yōu)選的，所述卡盤上設置有第四固定孔。

作為進一步優(yōu)選的，所述圓盤底座上設置有第二定位凸臺。

作為進一步優(yōu)選的，所述卡盤和卡口上均設置有定位銷孔，通過定位銷實現(xiàn)卡盤與機器人末端連接法蘭的定位。

作為進一步優(yōu)選的，所述卡口和卡盤均為半圓形，所述卡口的深度和卡盤的厚度相同。

作為進一步優(yōu)選的，所述卡口的深度小于所述機器人末端連接法蘭的高度。

作為進一步優(yōu)選的，所述圓盤底座的直徑大于所述機器人末端連接法蘭的直徑。

作為進一步優(yōu)選的，所述第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和第四固定孔均為沉孔。

作為進一步優(yōu)選的，所述機器人末端連接法蘭和傳感器連接法蘭均由航空鋁7075或航空鋁6061制成。

總體而言，通過本實用新型所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，主要具備以下的技術優(yōu)點：

1.本實用新型的夾持裝置分體設計，由機器人末端連接法蘭和傳感器連接法蘭裝配而成，結(jié)構緊湊，安裝裝配方便，并且夾持裝置整體呈圓柱形，由此可有效保證機器人末端在不同姿態(tài)末端旋轉(zhuǎn)時，末端質(zhì)量分布相同，轉(zhuǎn)動慣量恒定，有效提高轉(zhuǎn)動穩(wěn)定性和可靠性以及執(zhí)行機構的運動精度。

2.本實用新型的機器人末端連接法蘭和傳感器連接法蘭的連接處設計成半圓形，加工方便、連接可靠；機器人末端連接法蘭和傳感器連接法蘭上均設置有定位凸臺，可有效保證機器人末端法蘭與機器人末端連接法蘭以及傳感器連接法蘭的同軸度。

3.本實用新型的機器人末端連接法蘭和傳感器連接法蘭的連接面上設置有定位銷孔，通過定位銷進行定位，可保證機器人末端連接法蘭和傳感器連接法蘭徑向的可靠定位，防止在旋轉(zhuǎn)過程中，兩者發(fā)生錯位，影響最終檢測精度。

4.本實用新型的機器人末端連接法蘭和傳感器連接法蘭采用密度較小的航空鋁材料加工制成，降低夾持裝置的整體重量，并可有效提高機器人末端的有效負載能力。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的新型機器人用傳感器夾持裝置的結(jié)構示意圖；

圖2是本實用新型實施例的機器人末端連接法蘭的結(jié)構示意圖；

圖3是本實用新型實施例的傳感器連接法蘭的結(jié)構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

如圖1所示，本實用新型實施例提供的一種新型機器人用傳感器夾持裝置，該夾持裝置分體設計，整體呈圓柱形結(jié)構，其主要包括機器人末端連接法蘭1和傳感器連接法蘭2，其中機器人末端連接法蘭1用于連接機器人末端的法蘭，以將夾持裝置固定在機器人的末端上，傳感器連接法蘭2安裝在機器人末端連接法蘭1上，用于夾持固定傳感器3，進而實現(xiàn)將傳感器連接在機器人的末端法蘭上。通過該分體設計并且整體呈圓柱形結(jié)構的夾持裝置，可實現(xiàn)傳感器的可靠定位，并且具有結(jié)構簡單、裝配方便等優(yōu)點。

下面將分別對各個部件逐一進行更為具體的說明。

如圖2所示，機器人末端連接法蘭1整體呈圓柱形結(jié)構，圓柱形結(jié)構的上端與機器人末端的法蘭相連，圓柱形結(jié)構下端的側(cè)面開設有卡口11，該卡口11上設置有第一固定孔6。具體的，為了實現(xiàn)機器人末端連接法蘭1的可靠定位，在機器人末端連接法蘭1的上端設置有第一定位凸臺4，通過第一定位凸臺4，可將機器人末端連接法蘭1定位在機器人末端的法蘭上，保證機器人末端連接法蘭1與機器人末端法蘭同軸，為了實現(xiàn)機器人末端連接法蘭1與機器人末端連接法蘭1的可靠連接，在機器人末端連接法蘭1的上端還設置有第三固定孔5。

如圖3所示，傳感器連接法蘭2包括圓盤底座12和卡盤13，其中，卡盤13剛好可以卡入卡口11內(nèi)，并且卡盤13與機器人末端連接法蘭1組成的整體呈圓柱形，由此確保機器人末端旋轉(zhuǎn)時，其質(zhì)量分布不變，轉(zhuǎn)動慣量基本恒定，有效提高機器人末端執(zhí)行結(jié)構的運動精度、穩(wěn)定性和可靠性，所述卡盤13的側(cè)面設置有第二固定孔9，該第二固定孔9和第一固定孔6的位置對應，通過緊固件依次穿過第二固定孔9和第一固定孔6即可將卡盤13與機器人末端連接法蘭1相連，實現(xiàn)卡盤13與機器人末端連接法蘭1徑向的可靠連接。為了實現(xiàn)卡盤13與機器人末端連接法蘭1的徑向定位，卡盤13和機器人末端連接法蘭1的卡口上均設置有定位銷孔7，通過定位銷即可實現(xiàn)卡盤13和機器人末端連接法蘭1的徑向定位，防止夾持裝置在使用過程中，卡盤13與機器人末端連接法蘭1的位置發(fā)生偏移，最終影響傳感器的安裝方位，進而影響檢測結(jié)果和檢測精度。

同時，卡盤13的上端還設置有第四固定孔8，該第四固定孔8的位置與機器人末端連接法蘭1上端的第三固定孔5，通過緊固件依次穿過機器人末端的法蘭、第三固定孔5和第四固定孔8即可將機器人末端連接法蘭1和傳感器連接法蘭2，也即夾持裝置整體固定在機器人末端的法蘭上。具體的，本實用新型中的緊固件具體可選用螺栓、螺釘?shù)?，本實用新型中涉及到的固定孔均設計成沉孔，結(jié)構緊湊，體積小。

另外，為了實現(xiàn)傳感器的可靠定位，在圓盤底座12的底部設置有第二定位凸臺10，通過該第二定位凸臺10可實現(xiàn)傳感器的軸向定位，保證傳感器與傳感器連接法蘭2的同軸度，提高安裝定位精度。其中，機器人末端連接法蘭1和傳感器連接法蘭2均采用航空鋁材料例如7075或6061等制成，可減輕夾持裝置的整體重量，提高了機器人末端的有效負載能力。

具體的，為了便于安裝和加工，卡口11和卡盤13的形狀均設計成半圓形，并且兩者的形狀和尺寸完全一致，即卡口11的深度和卡盤13的厚度相同，例如為15mm，卡口11的半徑和卡盤13的半徑相同，例如為30mm。

為了便于機器人末端連接法蘭1與機器人末端的可靠連接，機器人末端連接法蘭1與機器人末端法蘭相接觸的面為圓盤面，即開設在機器人末端連接法蘭1下端側(cè)面的卡口11的深度小于機器人末端連接法蘭1的高度，由此保證機器人末端連接法蘭1與機器人末端法蘭的接觸面積，保證可靠接觸和連接。另，為了保證卡盤13的可靠支撐，圓盤底座12的直徑設計成大于機器人末端連接法蘭1的直徑，由此當卡盤13卡入機器人末端連接法蘭1的卡口11內(nèi)時，卡盤13與機器人末端連接法蘭1組成的整體可以可靠的支撐在圓盤底座12上。

實際使用時，只需將傳感器連接法蘭2的卡盤13卡入機器人末端連接法蘭1的卡口11內(nèi)，然后利用定位銷以及緊固件例如螺栓實現(xiàn)機器人末端連接法蘭1和傳感器連接法蘭2的徑向定位和固定；然后，通過緊固件例如螺釘穿過機器人末端的法蘭以及機器人末端連接法蘭1和傳感器連接法蘭2上的固定孔將機器人末端連接法蘭1和傳感器連接法蘭2組成的夾持裝置固定在機器人末端的法蘭上，實現(xiàn)夾持裝置的軸向固定，其中，通過機器人末端連接法蘭1上的第一定位凸臺4與機器人末端法蘭上的定位孔配合，實現(xiàn)夾持裝置的軸向定位；最后將用于檢測的傳感器固定在傳感器連接法蘭2的圓盤底座12，由此實現(xiàn)傳感器的軸向固定，并通過圓盤底座12上的第二定位凸臺10實現(xiàn)傳感器的軸向定位，傳感器的底部通過定位螺釘孔連接執(zhí)行機構，由此通過機器人動作即可帶動執(zhí)行機構執(zhí)行所需的操作。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。