机器人倒挂设备的制作方法

本发明涉及工业机器人技术领域，具体而言，涉及一种机器人倒挂设备。

背景技术：

目前，在机器人作业过程中，通常要借助于诸如行走机构、变位机等周边设备，方能够满足作业需求。其中，机器人倒挂系统被大量应用。

然而，传统机器人倒挂系统中仅机器人的手臂能够运动，而手臂活动范围有限，当需要进行距离手臂较远位置的作业时，需要工作人员对机器人的安装位置进行调整，增大了工作人员的劳动强度

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种机器人倒挂设备，以解决现有技术中机器人倒挂系统因机械手臂活动范围有限而不能够满足作业需求的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种机器人倒挂设备，包括：横梁；支撑结构，位于横梁的下方且与横梁连接，以对横梁进行支撑；机械手臂，位于横梁的下方，横梁朝向机械手臂的表面上设置有导轨，机械手臂可滑动地设置在导轨上，机械手臂包括本体部和与本体部连接的驱动部，驱动部驱动本体部沿导轨的延伸方向往复滑动；其中，沿机械手臂的滑动方向，驱动部位于本体部的前侧或后侧。

进一步地，本体部包括第一配合部，机器人倒挂设备还包括第二配合部，第二配合部设置在横梁上，驱动部与第一配合部连接，以驱动第一配合部转动，第一配合部始终与第二配合部相配合，以使第一配合部在转动过程中带动本体部沿第二配合部往复滑动。

进一步地，第一配合部为齿轮结构，第二配合部为与齿轮结构相啮合的齿条，驱动部与齿轮结构连接以驱动齿轮结构转动，以使本体部沿齿条的延伸方向移动；其中，齿条的延伸方向与导轨的延伸方向一致。

进一步地，导轨为多个，多个导轨相互平行且沿预设方向间隔设置，预设方向与各导轨的延伸方向呈夹角设置，齿条位于相邻的两个导轨之间。

进一步地，齿条的齿状部朝向导轨设置，齿条与其相邻的导轨之间具有用于容纳齿轮结构的容纳空间。

进一步地，机器人倒挂设备还包括：连接座体，连接座体可滑动地设置在导轨上，驱动部和本体部均设置在连接座体上，驱动部驱动连接座体沿导轨的延伸方向滑动，以通过连接座体带动本体部运动，连接座体具有供齿轮结构穿过的过孔。

进一步地，机器人倒挂设备还包括：多个滑块，连接座体通过多个滑块与导轨连接，各滑块具有安装凹部，导轨的至少部分伸入安装凹部内且与安装凹部卡接，以防止导轨与滑块相互脱离。

进一步地，多个滑块包括多个滑块组，多个滑块组与多个导轨一一对应地设置，各滑块组包括多个子滑块，各滑块组中的多个子滑块沿与其相对应的导轨的延伸方向间隔设置。

进一步地，机器人倒挂设备还包括：位移传感结构，设置在导轨的端部；控制模块，与位移传感结构和驱动部均连接，在机械手臂沿导轨滑动的过程中，当位移传感结构检测到机械手臂与位移传感结构之间的距离小于或等于预设距离值时，位移传感结构将检测信号传输给控制模块，控制模块控制驱动部停止运行。

进一步地，导轨上设置有向下延伸的安装件，机器人倒挂设备还包括：缓冲件，设置在安装件上，以在机械手臂滑动至与安装件碰撞时，通过缓冲件减小机械手臂与安装件之间的冲击力。

应用本发明的技术方案，机械手臂倒挂在横梁上且可滑动地设置在导轨上。在机器人倒挂设备运行过程中，机械手臂的驱动部驱动本体部沿导轨的延伸方向往复滑动，以实现机械手臂的移动，扩宽了机械手臂的操作范围，使得机械手臂能够实现远距离作业，进而解决了现有技术中机器人倒挂系统因机械手臂活动范围有限而不能够满足作业需求的问题。同时，机械手臂沿导轨的延伸方向往复滑动，使得机械手臂的滑动更加平稳，降低了机器人倒挂设备在运行过程中产生的振动及噪声。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的机器人倒挂设备的实施例的立体结构示意图；

图2示出了图1中的机器人倒挂设备的a处放大示意图；

图3示出了图1中的机器人倒挂设备的b处放大示意图；

图4示出了图1中的机器人倒挂设备的主视图；以及

图5示出了图1中的机器人倒挂设备的俯视图；。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、横梁；11、导轨；111、安装件；20、支撑结构；30、机械手臂；31、本体部；32、操作部；33、驱动部；40、齿条；50、连接座体；51、过孔；60、滑块；61、子滑块；62、安装凹部；70、缓冲件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中机器人倒挂系统因机械手臂活动范围有限而不能够满足作业需求的问题，本申请提供了一种机器人倒挂设备。

如图1至图5所示，机器人倒挂设备包括横梁10、支撑结构20和机械手臂30。其中，支撑结构20位于横梁10的下方且与横梁10连接，以对横梁10进行支撑。机械手臂30位于横梁10的下方，横梁10朝向机械手臂30的表面上设置有导轨11，机械手臂30可滑动地设置在导轨11上，机械手臂30包括本体部31和与本体部31连接的驱动部33，驱动部33驱动本体部31沿导轨11的延伸方向往复滑动。其中，沿机械手臂30的滑动方向，驱动部33位于本体部31的后侧。

应用本实施例的技术方案，在机器人倒挂设备运行过程中，机械手臂30的驱动部33驱动本体部31沿导轨11的延伸方向往复滑动，以实现机械手臂30的移动，扩宽了机械手臂30的操作范围，使得机械手臂30能够实现远距离作业，进而解决了现有技术中机器人倒挂系统因机械手臂活动范围有限而不能够满足作业需求的问题。同时，机械手臂30沿导轨11的延伸方向往复滑动，使得机械手臂30的滑动更加平稳，降低了机器人倒挂设备在运行过程中产生的振动及噪声。

需要说明的是，驱动部33与本体部31的位置关系不限于此。可选地，驱动部33位于本体部31的前侧。

在本实施例中，支撑结构20为三个，其中两个支撑结构20分别与横梁10的两端连接，另外一个支撑结构20位于上述两个支撑结构20之间且与横梁10的侧面连接，以避免该支撑结构20与机械手臂30发生结构干涉。

需要说明的是，支撑结构20的个数不限于此。可选地，支撑结构20为两个，两个支撑结构20分别与横梁10的两端连接。

在本实施例中，本体部31包括第一配合部，机器人倒挂设备还包括第二配合部，第二配合部设置在横梁10上，驱动部33与第一配合部连接，以驱动第一配合部转动，第一配合部始终与第二配合部相配合，以使第一配合部在转动过程中带动本体部31沿第二配合部往复滑动。这样，上述设置使得第一配合部的转动转换为本体部31沿导轨11的滑动，以保证机械手臂30能够平稳地沿导轨11滑动，提升了机器人倒挂设备的运行稳定性。

具体地，机械手臂30还包括操作部32，操作部32设置在本体部31上。驱动部33驱动第一配合部转动，第一配合部与第二配合部相配合，以使第一配合部带动本体部31沿第二配合部往复滑动，保证机械手臂30能够在横梁10上滑动，确保机械手臂30实现远距离操作，如通过操作部32对零件焊接，或操作部32抓取零件对零件进行转移、输送。

如图2所示，第一配合部为齿轮结构，第二配合部为与齿轮结构相啮合的齿条40，驱动部33与齿轮结构连接以驱动齿轮结构转动，以使本体部31沿齿条40的延伸方向移动。其中，齿条40的延伸方向与导轨11的延伸方向一致。具体地，驱动部33驱动齿轮结构转动，以使齿轮结构带动本体部31沿与其相啮合的齿条40的延伸方向移动，进而实现机械手臂30的往复滑动。这样，上述结构的结构简单，容易加工、实现，降低了机器人倒挂设备的加工成本。

可选地，机器人倒挂设备还包括传动机构，齿轮结构通过传动机构与齿条40连接。

需要说明的是，第一配合部和第二配合部的结构不限于此。在附图中未示出的其他实施方式中，第一配合部为螺母，第二配合部为穿过螺母且与螺母相配合的丝杆。具体地，驱动部驱动螺母转动，以使螺母带动本体部沿丝杆的延伸方向移动，进而实现机械手臂的往复滑动。这样，上述结构的结构简单，容易加工、实现，降低了机器人倒挂设备的加工成本。

可选地，导轨11为多个，多个导轨11相互平行且沿预设方向间隔设置，预设方向与各导轨11的延伸方向呈夹角设置，齿条40位于相邻的两个导轨11之间。如图2所示，导轨11为两个，两个导轨11相互平行且沿预设方向间隔设置。这样，上述设置一方面使得机械手臂30沿导轨11的滑动更加平稳，提升了机器人倒挂设备的运行稳定性；另一方面增大了机械手臂30与导轨11的接触面积，防止机械手臂30与导轨11发生相互脱离而影响机器人倒挂设备的使用可靠性及使用安全性。

在本实施例中，预设方向与各导轨11的延伸方向相互垂直设置。

需要说明的是，导轨11的个数不限于此。可选地，导轨11为三个、或四个、或五个，可根据机械手臂30的不同尺寸进行调整。

如图2所示，齿条40的齿状部朝向导轨11设置，齿条40与其相邻的导轨11之间具有用于容纳齿轮结构的容纳空间。这样，上述设置使得机械手臂30与横梁10的连接更加紧凑，减小机械手臂30与导轨11之间的距离，避免灰尘等杂质进入二者连接处而影响机械手臂30的正常滑动，保证机械手臂30能够沿导轨11顺畅地滑动，提升了机器人倒挂设备的使用可靠性。

如图1和图2所示，机器人倒挂设备还包括连接座体50。其中，连接座体50可滑动地设置在导轨11上，驱动部33和本体部31均设置在连接座体50上，驱动部33驱动连接座体50沿导轨11的延伸方向滑动，以通过连接座体50带动本体部31运动，连接座体50具有供齿轮结构穿过的过孔51。这样，机械手臂30通过连接座体50与导轨11连接，进而使得机械手臂30与导轨11的拆装更加容易、简便，降低了工作人员的劳动强度。

可选地，机器人倒挂设备还包括多个滑块60。其中，连接座体50通过多个滑块60与导轨11连接，各滑块60具有安装凹部62，导轨11的至少部分伸入安装凹部62内且与安装凹部62卡接，以防止导轨11与滑块60相互脱离。如图1所示，机器人倒挂设备还包括六个滑块60，各滑块60远离安装凹部62的一侧与连接座体50连接，以通过连接座体50与机械手臂30连接，进而使得机械手臂30沿导轨11的滑动更加平稳。

需要说明的是，滑块60的个数不限于此。可选地，滑块60为两个、或四个、或八个、或十个。

可选地，多个滑块60包括多个滑块组，多个滑块组与多个导轨11一一对应地设置，各滑块组包括多个子滑块61，各滑块组中的多个子滑块61沿与其相对应的导轨11的延伸方向间隔设置。如图1所示，六个滑块60包括两个滑块组，两个滑块组与两个导轨11一一对应地设置，各滑块组包括三个子滑块61，各滑块组中的三个子滑块61沿与其相对应的导轨11的延伸方向间隔设置。上述结构的结构简单，容易加工、实现，降低了机器人倒挂设备的加工成本。

如图3所示，导轨11上设置有向下延伸的安装件111，机器人倒挂设备还包括缓冲件70。其中，缓冲件70设置在安装件111上，以在机械手臂30滑动至与安装件111碰撞时，通过缓冲件70减小机械手臂30与安装件111之间的冲击力。这样，上述设置能够避免机械手臂30和导轨11发生结构损坏而影响机器人倒挂设备的使用寿命，延长了机器人倒挂设备的使用寿命。

具体地，在机械手臂30沿导轨11滑动过程中，当机械手臂30运动至极限位置时，机械手臂30与缓冲件70接触，以减小机械手臂30与安装件111之间的冲击力。可选地，缓冲件70由橡胶制成。

在本实施例中，各导轨11的两端均设置有安装件111，各安装件111上设置有缓冲件70。

在附图中未示出的其他实施方式中，机器人倒挂设备还包括位移传感结构和控制模块。其中，位移传感结构设置在导轨的端部。控制模块与位移传感结构和驱动部均连接，在机械手臂沿导轨滑动的过程中，当位移传感结构检测到机械手臂与位移传感结构之间的距离小于或等于预设距离值时，位移传感结构将检测信号传输给控制模块，控制模块控制驱动部停止运行。这样，上述设置保证机械手臂在预设范围内滑动，避免机械手臂从导轨上脱出而造成安全事故，进而提升了机器人倒挂设备的使用可靠性。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

在机器人倒挂设备运行过程中，机械手臂的驱动部驱动本体部沿导轨的延伸方向往复滑动，以实现机械手臂的移动，扩宽了机械手臂的操作范围，使得机械手臂能够实现远距离作业，进而解决了现有技术中机器人倒挂系统因机械手臂活动范围有限而不能够满足作业需求的问题。同时，机械手臂沿导轨的延伸方向往复滑动，使得机械手臂的滑动更加平稳，降低了机器人倒挂设备在运行过程中产生的振动及噪声。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。