一种六自由度工业机器人校零装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种校零装置，特别涉及一种六自由度工业机器人校零装置，属于机器人技术领域。

背景技术：

2.现有的六自由度关节型机器人的校零方式主要有两种，其中方式一为使用校零工具对六个关节轴分别进行校零，方式二为应用激光标定校零。其各有其优缺点，应用方式一需应用校零工具对机器人的各轴一一校零，操作较为繁琐，且由于机器人各轴结构的原因，各轴校零工具也不尽相同，使用时还要做以区分，校零精度也受到校零工具精度的响应，如精度要求较高则造成校零销配合较紧不方便使用。应用方式二校零通过末端运动，运动学反解计算出各轴零点精度较高，但校零设备成本较高且笨重，设备操作繁琐，不适合在机器人应用现场使用；
3.其中申请号为“cn201710846174.3”所公开的“一种六自由度型机器人校零机构”也是日益成熟的技术，其“包括六自由度型机器人、末端校零装置、底座校零装置及末端校零位置限制装置，其中末端校零装置与六自由度型机器人的末端法兰连接，底座校零装置设置于六自由度型机器人的底座上，末端校零位置限制装置设置于底座校零装置上，用于定位末端校零装置，通过末端校零装置和底座校零装置的相互配合，确定六自由度型机器人各关节位置，从而确定六自由度型机器人各关节的零位。本发明通过一次装配和加紧定位，就可以通过运动学反解求出机器人六个关节的零位，操作简单、效率高、精度高、成本低且携带方便，适合在六自由度关节型机器人校零工作中使用”，但是该装置在实际使用时还存在以下缺陷。
4.1)在调节定位块的位置以使得定位块滑入定位槽时，因为实现拖动示教的六维力传感器的力感知区域有限，经常遇到定位块接近定位槽但无法水平移动而难以滑入定位槽的问题，因而需要多次调整，每次调整都需要对腰座、大臂、转轴、小臂、腕关节和末端轴承进行调整，十分不便。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种六自由度工业机器人校零装置，以解决上述背景技术中提出的现有的每次调整都需要对腰座、大臂、转轴、小臂、腕关节和末端轴承进行调整，十分不便的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种六自由度工业机器人校零装置，包括六自由度型机器人，所述六自由度型机器人包括依次转动连接的底座、腰座、大臂、肘关节、小臂、腕关节和末端法兰，所述底座的顶端分别设有第一校零组件、第二校零组件和第三校零组件，所述第一校零组件包括第一挡板和支架，所述第一挡板固定设置在腰座的表面，所述支架固定设置在底座的顶端，所述支架与底座之间通过轴承转动连接有连接丝杆，所述连接丝杆的表面通过丝杆螺母螺纹连接有移动块。
7.优选的，所述移动块的表面与支架的表面滑动连接，所述移动块的一侧与第一挡板的一侧滑动连接，所述支架的顶端通过轴承转动连接有传动杆，所述传动杆的一端固定连接有第一转盘，所述传动杆的另一端与连接丝杆的一端固定连接。
8.优选的，所述第二校零组件包括连接杆和第一支撑板，所述连接杆固定设置在大臂的背面，所述连接杆的表面固定设有第二挡板，所述第一支撑板固定设置在腰座的表面，所述第一支撑板的顶端固定设有第二支撑板，所述第二支撑板的表面开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内壁螺纹连接有螺杆，所述螺杆的一端通过轴承转动连接有抵块，所述抵块的底端与腰座的表面滑动连接，所述螺杆的另一端固定设有第二转盘。
9.优选的，所述抵块的表面开设有抵槽，所述抵槽的内壁与第二挡板的表面滑动连接，所述抵块的底端固定设有燕尾块。
10.优选的，所述第三校零组件包括安装板，所述安装板通过螺栓固定设置底座的顶端，所述安装板的顶端固定设有第三支撑板，所述第三支撑板的顶端固定设有校零板，所述校零板的表面开设有定位槽，所校零板与第三支撑板之间固定设有两个加强筋。
11.优选的，所述腰座的表面开设有燕尾滑槽，所述燕尾滑槽的内壁与燕尾块的表面滑动连接。
12.优选的，所述末端法兰的底端通过螺栓固定连接有连接法兰，所述连接法兰的底端固定设有辅助杆，所述辅助杆的一端固定设有t型块，所述t型块的表面与定位槽的内壁滑动连接。
13.与相关技术相比较，本实用新型提供的一种六自由度工业机器人校零装置具有如下有益效果：
14.1、通过第一转盘带动连接丝杆转动，连接丝杆带动移动块向上移动，使得移动块位于支架的顶部，此时移动块能够阻挡第一挡板，接着拖动腰座转动，腰座带动第一挡板转动，第一挡板被移动块的一侧抵住，完成对腰座的校零，当调节t型块的位置以使得t型块滑入定位槽时，需要进行多次调整，此时可以避开已经校零过的腰座，更加方便；
15.2、通过第二转盘带动螺杆转动，螺杆推动抵块移动，直到抵块表面开设的抵槽能够抵住第二挡板，接着拖动大臂转动，大臂的旋转中心与连接杆共轴，大臂带动连接杆移动，连接杆带动第二挡板转动，第二挡板被抵槽的内壁抵住，完成对大臂的校零，当调节t型块的位置以使得t型块滑入定位槽时，需要进行多次调整，此时可以避开已经校零过的大臂，更加方便；
16.3、基于机器人的拖动示教功能拖动末端法兰，使得t型块移动，t型块沿着定位槽的内壁滑入定位槽的内部，之后解除对第一挡板和第二挡板的限制，运行机器人校零程序，应用机器人运动学反解反推出机器人零位位置，实现对肘关节、小臂、腕关节和末端法兰的校零。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型图1的a处放大结构示意图；
19.图3为本实用新型图1的b处放大结构示意图；
20.图4为本实用新型的背部结构示意图；
21.图5为本实用新型图4的c处放大结构示意图。
22.图中：1、六自由度型机器人；2、第一校零组件；201、第一挡板；202、支架；203、连接丝杆；204、移动块；3、传动杆；4、末端法兰；5、第一转盘；6、第二校零组件；601、连接杆；602、第一支撑板；603、第二挡板；604、第二支撑板；605、螺纹孔；606、螺杆；607、抵块；608、第二转盘；7、第三校零组件；701、安装板；702、第三支撑板；703、校零板；704、定位槽；705、加强筋；8、抵槽；9、燕尾块；10、燕尾滑槽；11、底座；12、腰座；13、大臂；14、肘关节；15、小臂；16、腕关节；17、连接法兰；18、辅助杆；19、t型块。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
24.实施例1：
25.请参阅图1-5，本实用新型提供了一种六自由度工业机器人校零装置，包括六自由度型机器人1，六自由度型机器人1包括依次转动连接的底座11、腰座12、大臂13、肘关节14、小臂15、腕关节16和末端法兰4，底座11的顶端分别设有第一校零组件2、第二校零组件6和第三校零组件7；
26.腰座12的表面开设有燕尾滑槽10，燕尾滑槽10的内壁与燕尾块9的表面滑动连接；
27.末端法兰4的底端通过螺栓固定连接有连接法兰17，连接法兰17的底端固定设有辅助杆18，辅助杆18的一端固定设有t型块19，t型块19的表面与定位槽704的内壁滑动连接；
28.请参阅图1-5，本实用新型提供了一种六自由度工业机器人校零装置还包括有第一校零组件2，第一校零组件2包括第一挡板201和支架202，第一挡板201固定设置在腰座12的表面，支架202固定设置在底座11的顶端，支架202与底座11之间通过轴承转动连接有连接丝杆203，连接丝杆203的表面通过丝杆螺母螺纹连接有移动块204；
29.移动块204的表面与支架202的表面滑动连接，移动块204的一侧与第一挡板201的一侧滑动连接，支架202的顶端通过轴承转动连接有传动杆3，传动杆3的一端固定连接有第一转盘5，传动杆3的另一端与连接丝杆203的一端固定连接；
30.具体的，如图1、图2所示，首先转动第一转盘5，第一转盘5带动连接丝杆203转动，连接丝杆203带动移动块204向上移动，使得移动块204位于支架202的顶部，此时移动块204能够阻挡第一挡板201，接着拖动腰座12转动，腰座12带动第一挡板201转动，第一挡板201被移动块204的一侧抵住，完成对腰座12的校零，当调节t型块19的位置以使得t型块19滑入定位槽704时，需要进行多次调整，此时可以避开已经校零过的腰座12，更加方便。
31.实施例2：
32.第二校零组件6包括连接杆601和第一支撑板602，连接杆601固定设置在大臂13的背面，连接杆601的表面固定设有第二挡板603，第一支撑板602固定设置在腰座12的表面，第一支撑板602的顶端固定设有第二支撑板604，第二支撑板604的表面开设有螺纹孔605，螺纹孔605的内壁螺纹连接有螺杆606，螺杆606的一端通过轴承转动连接有抵块607，抵块
607的底端与腰座12的表面滑动连接，螺杆606的另一端固定设有第二转盘608；
33.抵块607的表面开设有抵槽8，抵槽8的内壁与第二挡板603的表面滑动连接，抵块607的底端固定设有燕尾块9；
34.具体的，如图4、图5所示，首先转动第二转盘608，第二转盘608带动螺杆606转动，螺杆606推动抵块607移动，直到抵块607表面开设的抵槽8能够抵住第二挡板603，接着拖动大臂13转动，大臂13的旋转中心与连接杆601共轴，大臂13带动连接杆601移动，连接杆601带动第二挡板603转动，第二挡板603被抵槽8的内壁抵住，完成对大臂13的校零，当调节t型块19的位置以使得t型块19滑入定位槽704时，需要进行多次调整，此时可以避开已经校零过的大臂13，更加方便。
35.实施例3：
36.第三校零组件7包括安装板701，安装板701通过螺栓固定设置底座11的顶端，安装板701的顶端固定设有第三支撑板702，第三支撑板702的顶端固定设有校零板703，校零板703的表面开设有定位槽704，所校零板703与第三支撑板702之间固定设有两个加强筋705；
37.具体的，如图1、图3所示，首先对腰座12和大臂13进行校零，接着基于机器人的拖动示教功能拖动末端法兰4，使得t型块19移动，t型块19沿着定位槽704的内壁滑入定位槽704的内部，之后解除对第一挡板201和第二挡板603的限制，运行机器人校零程序，应用机器人运动学反解反推出机器人零位位置，实现对肘关节14、小臂15、腕关节16和末端法兰4的校零。
38.工作原理：具体使用时，本实用新型一种六自由度工业机器人校零装置，首先转动第一转盘5，第一转盘5带动连接丝杆203转动，连接丝杆203带动移动块204向上移动，使得移动块204位于支架202的顶部，此时移动块204能够阻挡第一挡板201，接着拖动腰座12转动，腰座12带动第一挡板201转动，第一挡板201被移动块204的一侧抵住，完成对腰座12的校零，当调节t型块19的位置以使得t型块19滑入定位槽704时，需要进行多次调整，此时可以避开已经校零过的腰座12，更加方便，接着转动第二转盘608，第二转盘608带动螺杆606转动，螺杆606推动抵块607移动，直到抵块607表面开设的抵槽8能够抵住第二挡板603，接着拖动大臂13转动，大臂13的旋转中心与连接杆601共轴，大臂13带动连接杆601移动，连接杆601带动第二挡板603转动，第二挡板603被抵槽8的内壁抵住，完成对大臂13的校零，当调节t型块19的位置以使得t型块19滑入定位槽704时，需要进行多次调整，此时可以避开已经校零过的大臂13，更加方便，基于机器人的拖动示教功能拖动末端法兰4，使得t型块19移动，t型块19沿着定位槽704的内壁滑入定位槽704的内部，之后解除对第一挡板201和第二挡板603的限制，运行机器人校零程序，应用机器人运动学反解反推出机器人零位位置，实现对肘关节14、小臂15、腕关节16和末端法兰4的校零。
39.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种六自由度工业机器人校零装置，包括六自由度型机器人(1)，其特征在于，所述六自由度型机器人(1)包括依次转动连接的底座(11)、腰座(12)、大臂(13)、肘关节(14)、小臂(15)、腕关节(16)和末端法兰(4)，所述底座(11)的顶端分别设有第一校零组件(2)、第二校零组件(6)和第三校零组件(7)，所述第一校零组件(2)包括第一挡板(201)和支架(202)，所述第一挡板(201)固定设置在腰座(12)的表面，所述支架(202)固定设置在底座(11)的顶端，所述支架(202)与底座(11)之间通过轴承转动连接有连接丝杆(203)，所述连接丝杆(203)的表面通过丝杆螺母螺纹连接有移动块(204)。2.根据权利要求1所述的一种六自由度工业机器人校零装置，其特征在于：所述移动块(204)的表面与支架(202)的表面滑动连接，所述移动块(204)的一侧与第一挡板(201)的一侧滑动连接，所述支架(202)的顶端通过轴承转动连接有传动杆(3)，所述传动杆(3)的一端固定连接有第一转盘(5)，所述传动杆(3)的另一端与连接丝杆(203)的一端固定连接。3.根据权利要求1所述的一种六自由度工业机器人校零装置，其特征在于：所述第二校零组件(6)包括连接杆(601)和第一支撑板(602)，所述连接杆(601)固定设置在大臂(13)的背面，所述连接杆(601)的表面固定设有第二挡板(603)，所述第一支撑板(602)固定设置在腰座(12)的表面，所述第一支撑板(602)的顶端固定设有第二支撑板(604)，所述第二支撑板(604)的表面开设有螺纹孔(605)，所述螺纹孔(605)的内壁螺纹连接有螺杆(606)，所述螺杆(606)的一端通过轴承转动连接有抵块(607)，所述抵块(607)的底端与腰座(12)的表面滑动连接，所述螺杆(606)的另一端固定设有第二转盘(608)。4.根据权利要求3所述的一种六自由度工业机器人校零装置，其特征在于：所述抵块(607)的表面开设有抵槽(8)，所述抵槽(8)的内壁与第二挡板(603)的表面滑动连接，所述抵块(607)的底端固定设有燕尾块(9)。5.根据权利要求1所述的一种六自由度工业机器人校零装置，其特征在于：所述第三校零组件(7)包括安装板(701)，所述安装板(701)通过螺栓固定设置底座(11)的顶端，所述安装板(701)的顶端固定设有第三支撑板(702)，所述第三支撑板(702)的顶端固定设有校零板(703)，所述校零板(703)的表面开设有定位槽(704)，所校零板(703)与第三支撑板(702)之间固定设有两个加强筋(705)。6.根据权利要求4所述的一种六自由度工业机器人校零装置，其特征在于：所述腰座(12)的表面开设有燕尾滑槽(10)，所述燕尾滑槽(10)的内壁与燕尾块(9)的表面滑动连接。7.根据权利要求5所述的一种六自由度工业机器人校零装置，其特征在于：所述末端法兰(4)的底端通过螺栓固定连接有连接法兰(17)，所述连接法兰(17)的底端固定设有辅助杆(18)，所述辅助杆(18)的一端固定设有t型块(19)，所述t型块(19)的表面与定位槽(704)的内壁滑动连接。

技术总结

本实用新型公开了一种六自由度工业机器人校零装置，涉及机器人技术领域，包括六自由度型机器人，六自由度型机器人包括依次转动连接的底座、腰座、大臂、肘关节、小臂、腕关节和末端法兰，底座的顶端分别设有第一校零组件、第二校零组件和第三校零组件，第一校零组件包括第一挡板和支架；本实用新型的有益效果是：通过第一转盘带动连接丝杆转动，连接丝杆带动移动块向上移动，使得移动块位于支架的顶部，此时移动块能够阻挡第一挡板，接着拖动腰座转动，腰座带动第一挡板转动，第一挡板被移动块的一侧抵住，完成对腰座的校零，当调节T型块的位置以使得T型块滑入定位槽时，需要进行多次调整，此时可以避开已经校零过的腰座，更加方便。便。便。