一种桁架机器人Z轴限位保护装置的制作方法

本技术涉及产品桁架机器人领域，特别是涉及重载桁架机器人中的桁架机械手z轴限位机构。

背景技术：

1、在桁架机器人z轴升降过程中，需要将z轴机械臂停止在任意一个高度进行工作，现有的桁架机器人，常采用长约z轴机械臂长的光轴，在z轴机械臂升降至任一位置时用抱死装置将光轴抱死固定，或以平衡杠做z轴机械臂重量平衡，以此来保护z轴机械臂的驱动电机减速机输出轴且防止桁架机器人z轴因故障坠落保护。

2、但是现有的保护方式，因结构尺寸和机械强度原因，在应用场景中有很大的局限性，只能在z轴机械臂升降行程短的场景使用，这使大行程重载的桁架机械手z轴机械臂保护不好实现，安全性和稳定性受限。根据这些问题，现有技术进行了改进，专利号为cn202022788176.1的专利提出一种机械手z轴稳定装置，其结构为“所述机械手z轴与所述固定支架滑动连接，并位于所述固定支架的一侧，所述z轴同步带固定座与所述机械手z轴固定连接，所述同步带放置组件与所述固定支架固定连接，并位于所述固定支架的外侧壁，所述同步带的一端与所述z轴同步带固定座固定连接，所述同步带的另一端与所述同步带放置组件固定连接，所述拉伸弹簧的一端与所述固定支架固定连接，所述拉伸弹簧的另一端与所述滑动组件固定连接，所述滑轨与所述固定支架固定连接，并位于所述固定支架的外侧壁，所述滑动组件与所述滑轨滑动连接，并嵌合于所述滑轨内。”达到效果为“通过技术人员在控制所述机械手z轴向下位移时所述拉伸弹簧产生压缩形变，此时所述机械手z轴因为所述z轴同步带固定座的作用，受到所述同步带带来的向上的拉力，向上的拉力平衡了所述机械手z轴向下位移时，由于加速度和本身的重力所产生的向下的力；当技术人员控制所述机械手z轴向上位移时，由于所述拉伸弹簧本身存在预紧力，所以此时所述拉伸弹簧仍然处于压缩状态，所述机械手z轴向上位移，所述机械手z轴因为所述z轴同步带固定座的作用，受到所述同步带带来的向上的拉力，向上的拉力可以克服一部分所述机械手z轴自身的重力和所述机械手z轴向上位移时受到的向下的摩擦力，在所述机械手z轴向下或向上位移的过程中，需要在某个位置停止时，技术人员控制所述机械手z轴停止移动，此时所述拉伸弹簧和所述同步带带来的向上的拉力仍然存在，保证了所述机械手z轴定位和重复运动的稳定性，实现了避免机械手运动到达指定位置过程中不稳定，造成一定的位置偏差或窜动，定位精度的不准确。”

3、但是该技术结构复杂主要通过拉伸弹簧达到稳定效果，而弹簧的稳定性和并不能确保，所以在使用一段时间后将其容易出现稳定性受限问题，进行引发安全性问题，存在安全隐患。特别是当小型设备使用时，弹簧更容易出现问题，导致无法该技术不能达到效果。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够满足桁架机器人z轴在大行程，大负载下实现z轴驱动装置的保护及z轴意外坠落保护。

2、本实用新型是一种桁架机器人z轴限位保护装置，包括安装板、过渡结构、执行结构，所述安装板上开设有两个安装孔，所述安装孔为2个，两个安装孔内分别安装有过渡结构和执行结构，所述过渡结构和执行结构连接。

3、所述执行结构包括电磁制动器、制动轴、制动齿轮、双列角接触球轴承，所述电磁制动器通过制动轴和双列角接触球轴承连接，所述双列角接触球轴承和制动齿轮连接。

4、所述过渡结构包括执行齿轮、过渡齿轮、深沟球轴承、轴承内圈隔套、轴承外圈隔套，所述执行齿轮和过渡齿轮连接，所述执行齿轮后侧固定有深沟球轴承，所述深沟球轴承外侧套装有轴承外圈隔套，所述执行齿轮一端安装有轴承内圈隔套，所述轴承内圈隔套外侧安装有深沟球轴承。

5、所述深沟球轴承、轴承外圈隔套安装在安装板一侧，所述轴承内圈隔套和深沟球轴承安装在安装板另一侧。

6、所述过渡齿轮与制动齿轮啮合，制动齿轮与电磁制动器通过制动轴连接在一起。因过渡齿轮的半径大于执行齿轮，所以制动齿轮可以用较小的制动力锁死z轴，起到保护驱动电机输出轴不受过大的径向力和保护故障引起z轴坠落。

7、所述过渡齿轮分度圆半径大于执行齿轮分度圆半径。

8、所述执行齿轮与过渡齿轮通过键连接在一起。

9、所述执行齿轮与桁架机器人z轴齿条啮合、与过渡齿轮同轴键连接。

10、与现有技术相比本实用新型的有益效果为：本实用新型体积小，结构紧凑，产品设计中便于布置、适应性强，能适用于各种工作场景、工作可靠、维护保养成本低、负载能力强、成本低、响应速度快、便于给大多数桁架机器人改造升级。

11、本实用新型因为渡齿轮分度圆半径大于执行齿轮分度圆半径，因此可用较小的电磁制动器制动桁架机器人z轴。

技术特征：

1.一种桁架机器人z轴限位保护装置，其特征在于包括安装板、过渡结构、执行结构，所述安装板上开设有两个安装孔，所述安装孔为2个，两个安装孔内分别安装有过渡结构和执行结构，所述过渡结构和执行结构连接；

2.按照权利要求1所述的一种桁架机器人z轴限位保护装置，其特征在于所述深沟球轴承、轴承外圈隔套安装在安装板一侧，所述轴承内圈隔套和深沟球轴承安装在安装板另一侧。

3.按照权利要求1所述的一种桁架机器人z轴限位保护装置，其特征在于所述过渡齿轮与制动齿轮啮合，制动齿轮与电磁制动器通过制动轴连接在一起；因过渡齿轮的半径大于执行齿轮，所以制动齿轮可以用较小的制动力锁死z轴，起到保护驱动电机输出轴不受过大的径向力和保护故障引起z轴坠落。

4.按照权利要求3所述的一种桁架机器人z轴限位保护装置，其特征在于所述过渡齿轮分度圆半径大于执行齿轮分度圆半径。

5.按照权利要求3所述的一种桁架机器人z轴限位保护装置，其特征在于所述执行齿轮与过渡齿轮通过键连接在一起。

技术总结
本技术是一种桁架机器人Z轴限位保护装置，包括安装板、过渡结构、执行结构，所述安装板上开设有两个安装孔，所述安装孔为2个，两个安装孔内分别安装有过渡结构和执行结构，所述过渡结构和执行结构连接。本技术体积小，结构紧凑，产品设计中便于布置、适应性强，能适用于各种工作场景、工作可靠、维护保养成本低、负载能力强、成本低、响应速度快、便于给大多数桁架机器人改造升级。本技术因为渡齿轮分度圆半径大于执行齿轮分度圆半径，因此可用较小的电磁制动器制动桁架机器人Z轴。

技术研发人员：苏雅拉图,原立国,苏增彪,全伟,刘旭东,张振宇,任海瑞
受保护的技术使用者：包头市恩博自动化设备有限公司
技术研发日：20230410
技术公布日：2024/1/14