[发明专利]一种机器人的负载过载保护机构

说明书

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种机器人的负载过载保护机构。

背景技术

随着机械加工领域的不断发展，用机器人代替供人进行自动化加工的程度越来越高，机器人要实现抓放、搬运、钻孔等操作时，将产生较大的载荷力，产生的载荷力如果过大的话极容易造成机器人零部件的破坏，或者要求零部件尺寸增大，驱动功率增加，造成成本上的浪费，因而在机器人上通常都会设置过载保护，现有的过载保护都是为了保护机器人自身，当机器人承受的外界负载超过许用值时，过载保护起作用，避免机器人的电机、减速器、本体免受破坏，但是却无法对负载提供保护，当机器人施加在负载上的力超过负载的允许载荷时，会造成负载的损坏。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种机器人的负载过载保护机构，它能够对连接在机器人上的负载进行过载保护，避免负载的损坏。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种机器人的负载过载保护机构，其特征在于，所述过载保护机构包括中空的壳体、输出轴、用于与机器人相连接的连接盘和用于感应输出轴和壳体位置变化且与机器人的控制系统电连接的微动开关，所述连接盘连接在壳体的一端，所述壳体的另一端具有端盖，所述端盖的中心具有一供输出轴穿过的轴孔，所述输出轴的一端用于与负载相连，另一端位于壳体的内腔中且具有一圈用于避免输出轴脱出壳体的环形挡沿，所述输出轴与连接盘之间设置有若干个预紧弹簧，所述微动开关设置在端盖上，且微动开关的驱动杆抵靠在环形挡沿上。

本技术方案中的输出轴穿插在壳体中并通过环形挡沿与壳体的端盖相配合进行限位，环形挡沿与连接盘通过预紧弹簧相连接，当机器人通过本机构的输出轴连接负载时，预紧弹簧在机器人的作用下会进行压缩，从而使得环形挡沿与端盖的间距增大，当两者间距增大到预定值时，微动开关断开，与微动开关电连接的机器人控制系统会发出停止信号，机器人不再进行工作，即不会再向负载施加作用力，从而达到保护负载的目的。

在上述的机器人的负载过载保护机构中，所述环形挡沿朝向端盖的一侧面上设置有若干个定位槽二，所述壳体的侧壁均布有若干个通孔，所述通孔内插设有能连接在定位槽二上的定位销。定位销用于约束壳体和输出轴之间的轴向旋转自由度，使得输出轴仅能进行轴向移动，而不能进行旋转，以避免微动开关由于输出轴相对于壳体发生旋转而导致失效，从而保证对负载的过载保护能够正常进行。

在上述的机器人的负载过载保护机构中，所述壳体的外壁上环设有一圈限位槽，所述通孔位于限位槽的槽底，所述限位槽内设置有一具有缺口的限位环。通过缺口可将限位环扳开并套装在限位槽上，该限位环用于对定位销进行限位，避免其脱出，从而保证微动开关的正常工作，且避免影响到对负载的过载保护效果。

在上述的机器人的负载过载保护机构中，所述微动开关的个数为3个，且3个微动开关均布在端盖上，所述定位销的个数为3个，且3个定位销和3个微动开关间隔设置。微动开关均设在端盖上，与环形挡沿形成三点的面接触，而与3个微动开关间隔设置的3个定位销，也与环形挡沿形成了一个稳定的三点的面接触，两者结合判定即可实现对输出轴的综合感应，从而实现对负载的全方位过载保护。

在上述的机器人的负载过载保护机构中，所述预紧弹簧的个数为6个，且每个预紧弹簧均与一微动开关或一定位销的位置相对应。微动开关和定位销均与预紧弹簧的位置一一对应，即微动开关和定位销均设置在输出轴位移最明显的位置上，反应最灵敏，对负载的保护效果更好。

在上述的机器人的负载过载保护机构中，所述连接盘和预紧弹簧之间设置有一垫片，所述预紧弹簧的一端抵靠在输出轴上，另一端抵靠在垫片的一侧侧面上，所述垫片和连接盘之间设置有调节螺栓，所述调节螺栓螺纹旋接在连接盘上，且调节螺栓的栓柱顶面抵靠在垫片的另一侧侧面上。通过旋转调节螺栓可以调节垫片与连接盘的间距，进而实现对垫片和输出轴的间距调整和对预紧弹簧的预紧力调整，在位移变化量的预定数值不变的前提下，能够增加或减少本过载保护机构的保护载荷阀值，使之达到负载许可载荷的要求，以保证本过载保护机构能够适应不同的负载，调试方便，应用范围更广。

在上述的机器人的负载过载保护机构中，所述环形挡沿的端面上具有若干个用于连接预紧弹簧的定位柱一，所述垫片的端面上具有若干个用于连接预紧弹簧的定位柱二。预紧弹簧的两端分别连接在定位柱一和定位柱二，连接更加牢固，避免发生不必要的移位，导致过载保护失效。