一种适用于机器人末端的柔性法兰的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种适用于机器人末端的柔性法兰。

背景技术：

目前，工业机器人越来越广泛的应用于现代化的工业生产中，机器人末端通常需要安装执行部件后，才能完成特定的作业任务，执行部件与机器人末端的连接通常为刚性连接。

现有技术中，为了解决机器人末端执行部件与工件之间的轴向角度偏差问题，通常采用提高工件的定位精度的方法，这种方法对定位装置的精度要求高，且柔性差，制造成本高。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出一种适用于机器人末端的柔性法兰，其中的法兰盘在外力的作用下会产生一定程度的相对偏转，并在外力消失后恢复到初始位置，通过将基座和法兰盘分别连接到机器人末端和执行部件上，允许机器人末端执行部件与工件存在一定程度轴向误差，保证执行部件更灵活、有效的工作。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种适用于机器人末端的柔性法兰，包括顺次设置的基座、上固定盘、作用盘、下固定环和连接柱固定盘，还包括连接柱和外罩；

所述上固定盘与所述基座相连；

所述作用盘与上固定盘之间设有若干个第一弹簧柱塞，各第一弹簧柱塞的两端分别与作用盘和上固定盘接触；

所述下固定环与连接柱固定盘相连，其与作用盘之间设有若干个第二弹簧柱塞，各第二弹簧柱塞的两端分别与作用盘和下固定环接触；

所述连接柱固定盘上设有贯通式的球形槽；

所述连接柱的中部呈球形状，且位于连接柱固定盘的球形槽内，其一端穿过所述下固定环上的贯通孔后与作用盘相连，另一端用于连接法兰盘；

所述外罩的两端分别与基座和连接柱固定盘相连，且围设在所述上固定盘、作用盘和下固定环的外侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述连接柱固定盘包括第一连接柱固定子盘和第二连接柱固定子盘；

所述第一连接柱固定子盘和第二连接柱固定子盘结构相同，且第一连接柱固定子盘的下表面与第二连接柱固定子盘的上表面贴合。

作为本实用新型的进一步改进，所述若干个第一弹簧柱塞均设于所述上固定盘上靠近作用盘的一侧，且均匀分布。

作为本实用新型的进一步改进，所述若干个第一弹簧柱塞呈环形均匀分布。

作为本实用新型的进一步改进，所述若干个第二弹簧柱塞均设于所述下固定环上靠近作用盘的一侧，且均匀分布。

作为本实用新型的进一步改进，所述若干个第二弹簧柱塞呈环形均匀分布。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一弹簧柱塞与第二弹簧柱塞的数量相同，且对称设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述基座上设有第一螺纹孔；所述法兰盘上设有第二螺纹孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述连接柱与连接柱固定盘上的贯通孔之间存在间隙。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

（1）当机器人在执行抓取、码垛、打磨和去毛刺等作业时，本实用新型的适用于机器人末端的柔性法兰，可以使机器人末端执行部件和工件柔性接触，避免损伤工件，同时降低了对工件轴向定位装置的精度要求。

（2）本实用新型结构简单、成本低、使用方便，通过调整第一弹簧柱塞和第二弹簧柱塞的弹性，实现调节末端柔性法兰的偏转刚度，以便适用不同工业应用场景。

附图说明

图1本实用新型一个实施例的机器人末端柔性法兰的剖视图；

图2本实用新型一个实施例的机器人末端柔性法兰的结构示意图；

图3本实用新型一个实施例的机器人末端柔性法兰去除外罩的结构示意图；

图4本实用新型一个实施例的机器人末端柔性法兰中连接柱的结构示意图；

图5本实用新型一个实施例的机器人末端柔性法兰中第一连接柱固定子盘的剖视图；

图6本实用新型一个实施例的机器人末端柔性法兰中第二连接柱固定子盘的剖视图；

图7本实用新型一个实施例的机器人末端柔性法兰中下固定环的部分结构示意图。

图中,1、基座，2、上固定盘，3、外罩，4、作用盘，5、第二弹簧柱塞，6、下固定环，7、连接柱固定盘，701、第一连接柱固定盘，702、第二连接柱固定盘，8、第一弹簧柱塞，9、连接柱，10、法兰盘，11、定位销钉。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型的保护范围。

下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。

现有技术中为了解决机器人末端执行部件与工件之间的轴向角度偏差问题，通常采用提高工件的定位精度的方法，这种方法对定位装置的精度要求高，且柔性差，制造成本高；为此，本实用新型提供了一种适用于机器人末端的柔性法兰，当机器人在执行抓取、码垛、打磨和去毛刺等作业时，本实用新型的适用于机器人末端的柔性法兰，可以使机器人末端执行部件和工件柔性接触，避免损伤工件，同时降低了对工件轴向定位装置的精度要求。

实施例1

具体地，如图1-7所示，本实用新型提供的一种机器人末端柔性法兰，顺次设置的基座1、上固定盘2、作用盘4、下固定环6和连接柱固定盘7，还包括连接柱和外罩；

所述上固定盘2与所述基座1相连，优选地，所述上固定盘2通过螺钉固定在所述基座1的下表面上；

所述作用盘4与上固定盘2之间设有若干个第一弹簧柱塞8，各第一弹簧柱塞8的两端分别与作用盘4与上固定盘2接触；在本实用新型实施例的一种具体实施方式中，所述上固定盘2的下表面设有6个第一弹簧柱塞8，所述6个第一弹簧柱塞8呈环形均匀分布，且各第一弹簧柱塞8的头部刚好抵到所述作用盘4的上表面；在本实用新型实施例的其他实施方式中，所述第一弹簧柱塞8的个数还可以是其他的数字，具体数量根据实际需要进行设置；

所述下固定环6与连接柱固定盘7相连，其中部设有贯通孔，所述贯通孔的尺寸大于所述连接柱9上位于贯通孔处的尺寸，且与作用盘4之间设有若干个第二弹簧柱塞5，各第二弹簧柱塞5的两端分别与作用盘4与下固定环6接触；在本实用新型实施例的一种具体实施方式中，所述下固定环6的上表面设有若干个6个第二弹簧柱塞5，各第二弹簧柱塞5呈环形均匀分布，各第二弹簧柱塞5的头部刚好抵到作用盘4的下表面，更优选地，所述第一弹簧柱塞8与第二弹簧柱塞5的数量相同，且对称设置；

所述连接柱固定盘7的中部设有贯通式的球形槽；在本实用新型实施例的一种具体实施方式中，所述连接柱固定盘包括第一连接柱固定子盘701和第二连接柱固定子盘702；所述第一连接柱固定子盘701和第二连接柱固定子盘702结构相同，且第一连接柱固定子盘701的下表面与第二连接柱固定子盘702的上表面贴合；

所述连接柱9的中部呈球形状，且位于所述连接柱固定盘7的球形槽内，其一端穿过所述下固定环6上的贯通孔后与作用盘4相连，即连接柱与下固定环6上的贯通孔之间存在间隙，另一端连接有法兰盘10；

所述外罩3设于所述基座1和连接柱固定盘之间，与所述基座1和连接柱固定盘7形成容纳空间，将所述上固定盘、作用盘和下固定环包含在内，实现与外界隔离，保证内部的器件不会遭到损坏；在本实用新型实施例的一种具体实施方式中，所述外罩3的顶端和底端分别通过螺钉和定位销钉11与所述基座1和连接柱固定盘相连。

在本实用新型实施例的一种具体实施方式中，为了便于安装，所述基座1上设有第一螺纹孔（图中未示出）；所述法兰盘10上设有第二螺纹孔（图中未示出）。

下面结合前述的具体技术特征对本实用新型实施例中的适用于机器人末端的柔性法兰的侧倾与复位过程进行详细说明：

当安装在法兰盘10下面的机器人末端执行部件受到外力的作用时，带动所述连接柱绕着自身的球型部分转动，作用盘4会随着连接柱的转动发生侧倾，作用盘4侧倾时会挤压相应的第一弹簧柱塞8和第二弹簧柱塞5，当撤去作用在机器人末端执行部件上的外力时，所述作用盘4就会在第一弹簧柱塞8和第二弹簧柱塞5的作用下恢复原位置，从而带动连接柱、法兰盘10以及机器人末端执行部件恢复到初始位置。

综上所述，当将本实用新型中的适用于机器人末端的柔性法兰用于机器人在执行抓取、码垛、打磨、和去毛刺等工作时，允许工件有一定的轴向误差，降低了对工件定位装置的要求，节约成本，而且在完成工作后该机器人末端柔性法兰能恢复到初始位置。该机器人末端柔性法兰结构简单、成本低、使用方便，在工业机器人应用技术领域具有广泛的推广意义。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。