[發明專利]一種工業機器人標定機構及標定方法

在審

• 申請號: 202010890007.0
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112247958A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 李根;錢正宏
• 申請（專利權）人: 南京躡波物聯網科技有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J19/00;B25J19/02
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360
• 代理人: 張磊

1.一種工業機器人標定機構，包括支撐機構（1）、龍門架（2）和移動機構（3），其特征在于：所述支撐機構（1）包括有底盤（11）、齒盤（12）和頂盤（13），所述底盤（11）的底端面中心位置設有第一伺服電機（15），所述第一伺服電機（15）通過動力軸轉動貫穿底盤（11），且與齒盤（12）的底端面中心位置連接，所述齒盤（12）轉動設置在底盤（11）的頂端面，所述頂盤（13）轉動設置在齒盤（12）的頂端面，所述龍門架（2）相對側壁底端均設有與齒盤（12）轉動嚙合的齒塊（22），所述龍門架（2）的頂端面水平設有第一齒條（21），所述移動機構（3）包括有移動座（31），所述移動座（31）開設有貫穿移動座（31）左右側壁的貫穿孔（311），所述移動座（31）通過貫穿孔（311）滑動套接在龍門架（2）的頂端橫梁位置。

2.根據權利要求1所述的一種工業機器人標定機構，其特征在于：所述底盤（11）的底端面邊緣位置垂直設有若干個呈環形均勻間隔分布的支撐底腳（14）。

3.根據權利要求1所述的一種工業機器人標定機構，其特征在于：所述頂盤（13）與底盤（11）的直徑相同，且齒盤（12）的對稱的兩個齒頂之間的距離為頂盤（13）的直徑的0.8倍。

4.根據權利要求1所述的一種工業機器人標定機構，其特征在于：所述移動座（31）的前端面頂端設有第二伺服電機（32），所述移動座（31）的內腔頂端設有放置空腔（39），且放置空腔（39）的底端面與貫穿孔（311）的內腔之間設有連通孔，所述第二伺服電機（32）通過動力軸轉動延伸至放置空腔（39），且固定套接有位于放置空腔（39）內腔的第一傳動齒柱（310），所述第一傳動齒柱（310）的徑向側壁最低點貫穿連通孔，且與龍門架（2）頂端面的第一齒條（21）轉動嚙合。

5.根據權利要求4所述的一種工業機器人標定機構，其特征在于：所述移動座（31）的底端面中心開設有放置槽（312），所述放置槽（312）的內腔兩側側壁之間通過銷軸轉動設有第二傳動齒柱（313），且第二傳動齒柱（313）的徑向側壁最低點延伸至移動座（31）的下方，所述移動座（31）的側壁設有第三伺服電機（33），所述第三伺服電機（33）通過動力軸轉動貫穿移動座（31）側壁，且與第二傳動齒柱（313）軸向側壁固定連接，所述移動座（31）的底端兩側中段位置均設有鉸接板（34），兩個所述鉸接板（34）之間鉸接有可前后擺動的調節大臂（35），所述調節大臂（35）的頂端呈球型結構，且開設有若干個與第二傳動齒柱（313）匹配嚙合的匹配齒槽（314）。

6.根據權利要求4所述的一種工業機器人標定機構，其特征在于：所述調節大臂（35）的底端面同體向上開設有T型緩沖槽（315），所述T型緩沖槽（315）內腔滑動插接有T型緩沖桿（36），所述T型緩沖桿（36）的尖端貫穿T型緩沖槽（315）的內腔，且連接有球型標定塊（38），所述T型緩沖桿（36）與T型緩沖槽（315）的內腔之間連接有彈簧（316）。

7.根據權利要求6所述的一種工業機器人標定機構，其特征在于：所述T型緩沖槽（315）的內腔靠近開口的一端徑向側壁開設有T型放置槽（318），所述T型放置槽（318）的內腔滑動插接有T型限位桿（320），且T型限位桿（320）的尖端為錐型結構，所述T型緩沖桿（36）的外壁軸向開設有限位槽（37），且限位槽（37）的內腔遠離開口的一側側壁同體凸出有第二齒條（317），所述T型限位桿（320）的尖端與第二齒條（317）匹配卡接，所述T型放置槽（318）的內腔遠離開口的一側側壁內嵌有電磁鐵（319），所述T型限位桿（320）遠離第二齒條（317）的一端內嵌有磁鐵塊（321），且磁鐵塊（321）與電磁鐵（319）相互正對分布。

8.采用權利要求1所述的一種工業機器人標定機構的標定方法，其特征在于，包括如下步驟：

A1、使用時，先將龍門架（2）通過齒塊（22）與齒盤（12）轉動嚙合，同時，左右兩側的齒塊（22）轉動貼合在底盤（11）與頂盤（13）的邊緣側壁之間位置，啟動第一伺服電機（15），可利用第一伺服電機（15）帶動齒盤（12）轉動，即可帶動龍門架（2）圍繞底盤（11）正轉或者反轉；

A2、將移動機構（3）的移動座（31）通過貫穿孔（311）滑動套接在龍門架（2）的頂端橫梁位置，同時第一傳動齒柱（310）的徑向側壁最低點貫穿連通孔，且與龍門架（2）頂端面的第一齒條（21）轉動嚙合，啟動第二伺服電機（32），即可利用第二伺服電機（32）帶動第一傳動齒柱（310）沿著龍門架（2）頂端面的第一齒條（21）水平往復移動調節；

A3、通過啟動第三伺服電機（33），利用第三伺服電機（33）帶動第二傳動齒柱（313）正反轉，即可利用正反轉的第二傳動齒柱（313）與調節大臂（35）的匹配齒槽（314）滾動貼合，即可實現帶動調節大臂（35）圍繞兩個鉸接板（34）之間正反轉調節；

A4、通過龍門架（2）的正反轉、移動座（31）在龍門架（2）頂端面水平往復移動調節以及調節大臂（35）圍繞兩個鉸接板（34）之間正反轉調節，實現全方位無死角對頂盤（13）上的標定工件進行標定操作；

A5、當球型標定塊（38）接觸到標定工件的一瞬間，通過T型緩沖桿（36）沿著T型緩沖槽（315）的內腔滑動，將彈簧（316）壓縮，緩沖球型標定塊（38）接觸到標定工件的一瞬間的碰撞力，使得標定過程中，標定工具與標定工件不會發生剛性碰撞，則不會出現標定工具碰撞、劃傷，損壞工件、縮短機器人壽命等問題，隨后通過連通電磁鐵（319）的電路，使得電磁鐵（319）與磁鐵塊（321）相對側壁磁極相同，并產生相斥的力，可將T型限位桿（320）沿著T型放置槽（318）內腔滑動，并與限位槽（37）內腔的第二齒條（317）匹配卡接，即可將T型緩沖桿（36）固定在T型緩沖槽（315）內腔的相對位置，實現精準表定操作。