一种工业机器人零点对位的结构的制作方法

本实用新型涉及工业机器人技术领域，特别是涉及一种工业机器人零点对位的结构。

背景技术：

现有工业机器人技术，在工业机器人发生故障时，需要拆卸本体、更换减速机、更换电机进行故障处理；处理后需要对机器人重新零点对位，才能还原机器人原有精度。

传统机器人零点机械对位的方法有机器人零点位置标定装置及标定的方法、刻线法、贴标签法、插销法等。

1)机器人零点位置标定装置及标定的方法是通过主零标片用螺丝固定在旋转关节的一侧，旋转关节另一侧锁上副零标片，主、副标片上面分别开有定位槽口，机器人关节旋转至两块标片定位槽口对齐，然后插入塞片的方式，判定机器人零点对齐。

这种方式存在一定的缺陷，首先，这两块标片安装时需要保证两块标片定位槽口平行，因为塞片具有一定的长度，如果两个标片槽口存在夹角，会导致塞片插不进，如果塞片的厚度做得太小，塞片插入槽口时会有误差，无法保证精度。其次，主零标片和副零标片通过螺丝固定在机器人本体上面，如果在维修过程中，碰撞到标片，使其移位，那也会导致塞片无法插入，使其失效，无法发到对位零点的功效。

2)刻线法、贴标签法是在机器人关节旋转轴两边分别刻画两条线、或各贴两个箭头标签纸，旋转关节至两侧线、标签对齐，通过肉眼观察两边线、标签对齐确定机器人零点。这种方法因需人眼观察，误差大，精度难以保证。

3)插销法是在机器人旋转关节做出凸台，两边各加工出销孔，旋转机器人关节至两个销孔对齐重合，然后用插入定位销，销能顺利插入两个孔，就能确认关节回到零点。

这种方法定位的零点精度虽然高，但是加工精度要求极高，装配要求也高，稍微有点误差，两销孔没有完全对齐重合，就会导致插销无法插入，使其功能无法实现，所以这种方法虽然具有很高的对位精度，但是很少有厂家采用这种零点对位方式。

技术实现要素：

基于此，本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种工业机器人零点对位的结构。

一种工业机器人零点对位的结构，包括底座、至少一个关节件和至少一组转动装置；

各关节件依次相互转动连接；位于端部的关节件与所述底座转动连接；

所述底座与关节件之间以及相邻的关节件之间分别通过一组转动装置连接；

底座与位于端部的关节件分别设有对应的零点定位槽口和零点定位销孔；相邻的关节件分别设有对应的零点定位槽口和零点定位销孔；各对应的零点定位槽口和零点定位销孔通过插销穿插，使对应的关节件零点定位；所述零点定位销孔的直径与插销的直径一致，所述零点定位槽口为长开口。

本实用新型所述的工业机器人零点对位的结构，通过零点定位销孔对零点定位槽口的结构对原点，且零点定位槽口为长开口，无论零件加工精度如何，装配精度如何，都能始终保证槽口两边和销孔相切，这样就能达到降低本体零点定位结构加工要求和装配要求；本实用新型的加工成本低，装配精度要求低，装配速度快，生产效率高；本实用新型在插销法的基础上进行改进的实现机器人零点对位的结构，该结构保留了插销法零点对位精度高，降低了加工精度要求，使其这种高精度的对位方式得以广泛应用在机器人零点对位上面。

进一步地，所述零点定位槽口的两边与对应的插销侧面相切；所述零点定位槽口的长度方向与该位置对应关节件的转动方向的切线方向垂直，且零点定位槽口的长度大于对应的插销的直径。

采用上述进一步方案的有益效果是，插销插入零点定位槽口，与槽口两边相切，接触面积小，可无视加工和装配精度误差即可轻松插入插销校对关节零点，具有高定位精度、操作方面快捷，对位效率高的优点。

进一步地，所述底座设有第一凸台，所述第一凸台设有零点定位槽口；所述关节件包括一轴转座本体；所述一轴转座本体与底座转动连接，所述一轴转座本体设有第二凸台，所述第二凸台上设有与第一凸台的零点定位槽口对应的零点定位销孔。

进一步地，所述一轴转座本体设有第三凸台，所述第三凸台设有零点定位销孔；所述关节件还包括二轴大臂；所述二轴大臂的第一端与一轴转座本体转动连接，所述二轴大臂的第一端上设有与第三凸台的零点定位销孔对应的零点定位槽口。

进一步地，所述二轴大臂的第二端设有第四凸台，所述第四凸台上设有零点定位销孔；所述关节件还包括三轴本体；所述三轴本体与所述二轴大臂的第二端转动连接，所述三轴本体上设有第五凸台，所述第五凸台上设有与第四凸台的零点定位销孔对应的零点定位槽口。

进一步地，所述第一凸台、第二凸台、第三凸台、第四凸台、第五凸台设置在其对应的底座或关节件的外表面。

采用上述进一步方案的有益效果是，各凸台是直接在对应本体上面加工出来，避免了被碰撞移位导致功能失效的问题，同时减少了零件，节约成本，减少装配步骤，有利提高生产效率。

进一步地，所述转动装置为减速机；所述减速机连接所述底座与位于端部的关节件或所述减速机连接相邻的两个关节件。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置减速机可实现关节件的高精度以及平稳转动。

进一步地，所述插销的轴线方向与对应位置的减速机的输出轴的轴线方向平行。

采用上述进一步方案的有益效果是，插销的轴线方向与对应位置的减速机的输出轴的轴线方向平行，便于零点定位调节计算，提高定位精度。

进一步地，所述零点定位槽口的长度方向与应位置的减速机的输出轴的轴线方向垂直。

采用上述进一步方案的有益效果是，零点定位槽口的长度方向与应位置的减速机的输出轴的轴线方向垂直，进一步便于零点定位调节计算，提高定位精度。

进一步地，所述插销的第一端依次穿过对应的零点定位销孔和零点定位槽口，所述插销的第二端外露在对应的零点定位销孔外侧，且插销的第二端设有辅助孔；所述辅助孔的轴线方向与所述插销的轴线方向垂直。

采用上述进一步方案的有益效果是，由于结构优化，零点定位销孔的位置可能比较苛刻，插销插入后难以取出；通过在插销的第二端设置辅助孔，便于通过辅助工具，如长针，插入辅助孔，并取出插销。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型的底座与一轴转座本体的正面连接示意图；

图2为图1中a-a处的剖面示意图；

图3为图2中b处的局部放大图；

图4为本实用新型的底座与一轴转座本体的俯面连接示意图；

图5为图4中c-c处的剖面示意图；

图6为图5中d处的局部放大图；

图7为本实用新型的一轴转座本体与二轴大臂的连接局部剖面示意图；

图8为本实用新型的二轴大臂的结构示意图；

图9为本实用新型的二轴大臂与三轴本体的连接局部剖面示意图；

图10为本实用新型的三轴本体的结构示意图。

图中：10、底座；11、第一凸台；20、减速机；31、零点定位槽口；32、零点定位销孔；33、插销；331、辅助孔；40、一轴转座本体；41、第二凸台；42、第三凸台；50、二轴大臂；51、第四凸台；60、三轴本体；61、第五凸台。

具体实施方式

请参阅图1至图10，本实施例的一种工业机器人零点对位的结构，包括底座10、三个关节件和三组转动装置；各关节件依次相互转动连接；位于端部的关节件与所述底座10转动连接；所述底座10与关节件之间以及相邻的关节件之间分别通过一组转动装置连接，本实施例优选所述转动装置为减速机20，所述减速机20连接所述底座10与位于端部的关节件或所述减速机20连接相邻的两个关节件；

底座10与位于端部的关节件分别设有对应的零点定位槽口31和零点定位销孔32；相邻的关节件分别设有对应的零点定位槽口31和零点定位销孔32；各对应的零点定位槽口31和零点定位销孔32通过插销33穿插，使对应的关节件零点定位；所述零点定位销孔32的直径与插销33的直径一致，所述零点定位槽口31为长开口；

具体的，所述零点定位槽口31的两边与对应的插销33侧面相切；所述零点定位槽口31的长度方向与该位置对应关节件的转动方向的切线方向垂直，且零点定位槽口31的长度大于对应的插销33的直径；

更具体的，所述关节件包括依次转动连接的一轴转座本体40、二轴大臂50、三轴本体60；所述底座10设有第一凸台11，所述第一凸台11设有零点定位槽口31；所述一轴转座本体40与底座10转动连接，所述一轴转座本体40设有第二凸台41，所述第二凸台41上设有与第一凸台11的零点定位槽口31对应的零点定位销孔32；

更具体的，所述一轴转座本体40设有第三凸台42，所述第三凸台42设有零点定位销孔32；所述二轴大臂50的第一端上设有与第三凸台42的零点定位销孔32对应的零点定位槽口31；

更具体的，所述二轴大臂50的第二端设有第四凸台51，所述第四凸台51上设有零点定位销孔32；所述三轴本体60上设有第五凸台61，所述第五凸台61上设有与第四凸台51的零点定位销孔32对应的零点定位槽口31；

更具体的，所述第一凸台11、第二凸台41、第三凸台42、第四凸台51、第五凸台61设置在其对应的底座10或关节件的外表面，各凸台与对应的底座10或关节件为一体成型；

更具体的，所述插销33的轴线方向与对应位置的减速机20的输出轴的轴线方向平行；

更具体的，所述零点定位槽口31的长度方向与应位置的减速机20的输出轴的轴线方向垂直；

更具体的，所述插销33的第一端依次穿过对应的零点定位销孔32和零点定位槽口31，所述插销33的第二端外露在对应的零点定位销孔32外侧，且插销33的第二端设有辅助孔331；所述辅助孔331的轴线方向与所述插销33的轴线方向垂直。

本实施例的工作过程：

通过旋转需要零点定位的关节件，使对应的零点定位销孔32与零点定位槽口31对应，进而通过插销33穿插零点定位销孔32，进而插入到对应的零点定位槽口31，顺利插入则为关节回到机械零点；具体参考图3，底座10的零点定位槽口31在插销33两侧还有余量，使该结构无需太高的加工精度和装配精度，销孔加工位置、或者槽口加工位置偏移一些不影响插销33插入。参考图5，插销33插入底座10的零点定位槽口31，与零点定位槽口31两边相切，接触面积小，可无视加工和装配精度误差即可轻松插入插销33校对关节零点，使该结构具有高定位精度、操作方面快捷，对位效率高的优点。

相对于现有技术，本实用新型通过本实用新型所述的工业机器人零点对位的结构，通过零点定位销孔对零点定位槽口的结构对原点，且零点定位槽口为长开口，无论零件加工精度如何，装配精度如何，都能始终保证槽口两边和销孔相切，这样就能达到降低本体零点定位结构加工要求和装配要求；本实用新型的加工成本低，装配精度要求低，装配速度快，生产效率高；本实用新型在插销法的基础上进行改进的实现机器人零点对位的结构，该结构保留了插销法零点对位精度高，降低了加工精度要求，使其这种高精度的对位方式得以广泛应用在机器人零点对位上面。

本实用新型还具有以下有益效果：

插销插入零点定位槽口，与槽口两边相切，接触面积小，可无视加工和装配精度误差即可轻松插入插销校对关节零点，具有高定位精度、操作方面快捷，对位效率高的优点。

各凸台是直接在对应本体上面加工出来，避免了被碰撞移位导致功能失效的问题，同时减少了零件，节约成本，减少装配步骤，有利提高生产效率；

通过设置减速机可实现关节件的高精度以及平稳转动；

插销的轴线方向与对应位置的减速机的输出轴的轴线方向平行，便于零点定位调节计算，提高定位精度；

零点定位槽口的长度方向与应位置的减速机的输出轴的轴线方向垂直，进一步便于零点定位调节计算，提高定位精度；

由于结构优化，零点定位销孔的位置可能比较苛刻，插销插入后难以取出；通过在插销的第二端设置辅助孔，便于通过辅助工具，如长针，插入辅助孔，并取出插销。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。