本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種防碰撞傳感器及焊接機器人。

背景技術(shù)：

隨著我國機械制造工業(yè)和機器人技術(shù)的迅速發(fā)展，需要機器人進行的處理越來越多，動作也越來越復雜，利用機器人進行作業(yè)不僅大幅度地降低了人力成本，還可以代替人工進行危險作業(yè)，例如焊接連接是機械裝備金屬結(jié)構(gòu)常用的一種連接方式，利用人工施焊具有較多的不確定因素，因此，應用于焊接作業(yè)的焊接機器人得到了廣泛的應用。

然而由于焊縫的不規(guī)則變化，容易導致焊槍與被焊接工件發(fā)生碰撞，自動焊接的焊接機器人，通常都采用伺服電機驅(qū)動，成本較高，如果碰撞力過大，很容易導致伺服電機的損壞。如果碰撞發(fā)生時，焊槍沒有及時做出反應停止工作的話，會使得焊槍發(fā)生變形并損壞，造成較大的損失，所以通常在機械臂和焊槍之間加裝防碰撞傳感器，當焊槍與被焊接工件發(fā)生碰撞時，防碰撞傳感器將停止焊槍繼續(xù)工作，從而達到保護焊接機器人的作用。

現(xiàn)有的防碰撞傳感器在使用過程中存在以下問題：防碰撞傳感器啟動一次后，需要人工復位工作部件，才能進行下一次的防碰撞傳感工作，工作過程繁瑣，自動性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種防碰撞傳感器及焊接機器人，以解決現(xiàn)有的防碰撞傳感器在使用過程中無法自動復位的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的防碰撞傳感器，與活動工作端連接，包括：外殼，所述外殼相對兩端分別滑動設(shè)置有傳動件和滑動件，所述傳動件設(shè)置在所述滑動件與活動工作端之間，用于將外力傳遞給滑動件，以使所述滑動件相對于所述外殼滑動；

所述防碰撞傳感器包括感應機構(gòu)和控制機構(gòu)，所述控制機構(gòu)用于在所述感應機構(gòu)感應所述滑動件相對于所述外殼的位移量達到預設(shè)值時停止所述活動工作端的運動；

所述滑動件與外殼內(nèi)壁之間設(shè)置有彈性件，所述彈性件受到外力后形變，外力撤去后，形狀恢復，且所述彈性件伸縮方向與所述滑動件滑動方向相同，以使所述活動工作端的外力撤去后，所述彈性件帶動所述滑動件滑動至平衡位置；

所述傳動件包括傳動盤與傳動軸，所述傳動盤與外殼內(nèi)壁之間設(shè)置有轉(zhuǎn)換組件，以使所述傳動軸受到非滑動方向的力后，所述傳動盤產(chǎn)生沿滑動方向的位移。

進一步的，所述轉(zhuǎn)換組件包括滾珠擋板、滾珠和與所述外殼固定連接的滾珠限位端蓋，所述傳動盤、滾珠擋板和滾珠限位端蓋上分別設(shè)置有對應的第一蓋孔、放置通孔和第二蓋孔，所述第一蓋孔和第二蓋孔的直徑小于所述滾珠的直徑，所述放置通孔的直徑大于等于所述滾珠的直徑，且所述放置通孔的長度小于所述滾珠的直徑；自所述外殼內(nèi)向外方向，所述傳動盤、滾珠擋板和滾珠限位端蓋依次設(shè)置，以使所述傳動盤和滾珠限位端蓋將所述滾珠夾持在所述滾珠擋板內(nèi)，且所述傳動軸一端與轉(zhuǎn)動盤連接，另一端穿過所述滾珠擋板和滾珠限位端蓋與所述活動工作端連接。

進一步的，所述第一蓋孔、放置通孔和第二蓋孔的數(shù)量為多個，且呈周向均勻排列。

進一步的，所述轉(zhuǎn)換組件包括分別設(shè)置在所述傳動盤和外殼內(nèi)壁相對面上的多個楔形結(jié)構(gòu)和凸起，以使所述凸起與所述楔形結(jié)構(gòu)的斜面相抵。

進一步的，所述彈性件包括復位彈簧，所述外殼上設(shè)置有向內(nèi)部延伸的滑動孔，所述滑動件包括相對設(shè)置的第一端和第二端，所述第一端滑動連接在所述滑動孔內(nèi)；所述復位彈簧設(shè)置在所述外殼內(nèi)壁與所述滑動件的第二端之間，且所述復位彈簧套設(shè)在所述滑動孔的外側(cè)壁上。

進一步的，所述滑動件的第二端設(shè)置有第一接觸端，所述外殼側(cè)壁上對應設(shè)置有第二接觸端，所述第一接觸端與第二接觸端分離后，所述控制機構(gòu)停止所述活動工作端的運動。

進一步的，所述防碰撞傳感器包括緩沖單元，所述緩沖單元受到外力后形變，外力撤去后，形狀恢復；

所述緩沖單元固定在所述滑動件的第一端，或者，所述緩沖單元固定在所述滑動孔的孔底上，以使所述滑動件向所述滑動孔的孔底方向移動預設(shè)距離后所述緩沖單元被壓縮。

進一步的，所述感應機構(gòu)包括分別設(shè)置在所述滑動孔孔底和所述滑動件第二端的霍爾開關(guān)和磁鐵。

進一步的，所述感應機構(gòu)為光感組件，所述外殼側(cè)壁與所述滑動件上對應設(shè)置有激光發(fā)射器和接收器，所述滑動件相對于所述外殼的位移量達到預設(shè)值時，所述激光發(fā)射器發(fā)射的激光落在所述接收器外。

本發(fā)明提供的焊接機器人，包括上述的防碰撞傳感器。

本發(fā)明提供的防碰撞傳感器，與活動工作端連接，包括：外殼，所述外殼相對兩端分別滑動設(shè)置有傳動件和滑動件，所述傳動件設(shè)置在所述滑動件與活動工作端之間，當活動工作端受到外力碰撞時，傳動件將外力傳遞給滑動件，以使所述滑動件相對于所述外殼滑動。防碰撞傳感器包括感應機構(gòu)和控制機構(gòu)，當滑動件產(chǎn)生相對于外殼的位移超過一定的數(shù)值后，控制機構(gòu)將停止活動工作端的運動，從而防止活動工作端因為碰撞而造成的損壞?；瑒蛹c外殼內(nèi)壁之間設(shè)置有彈性件，所述彈性件受到外力后形變，外力撤去后，形狀恢復，且所述彈性件伸縮方向與所述滑動件滑動方向相同，當所述活動工作端受到碰撞力撤去后，所述彈性件要恢復原來的形狀，將會帶動所述滑動件滑動至平衡位置，活動工作端又可以正常的工作了，從而可以達到活動工作端碰撞后，防碰撞傳感器停止活動工作端的運動，防止活動工作端損壞，而當碰撞力撤去后，防碰撞傳感器可以自動復位，為下一次防碰撞感應做好準備的技術(shù)效果。所述傳動件包括傳動盤與傳動軸，所述傳動盤與外殼內(nèi)壁之間設(shè)置有轉(zhuǎn)換組件，活動工作端受到的碰撞力的方向不是沿著傳動軸滑動的方向時，在轉(zhuǎn)換組件的作用下，轉(zhuǎn)動盤將產(chǎn)生沿滑動方向的位移，從而帶動滑動件滑動，當滑動件產(chǎn)生相對于外殼的位移超過一定的數(shù)值后，控制機構(gòu)將停止活動工作端的運動，從而防止活動工作端因為碰撞而造成的損壞，從而增加了防碰撞傳感器的識別范圍。

本發(fā)明提供的焊接機器人，包括上述的防碰撞傳感器。當焊槍受到碰撞的外力時，防碰撞傳感器啟動，停止所述焊槍的運動，防止焊槍因為過渡碰撞而造成的損壞，同時，將焊槍受到的碰撞力撤去后，防碰撞傳感器可以自動復位，為下一次防碰撞感應做好準備，同時因為增加了轉(zhuǎn)換組件，增加了防碰撞保護器的識別范圍。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例1提供的防碰撞傳感器的示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1提供的防碰撞傳感器的剖視圖；

圖3為本發(fā)明實施例1提供的防碰撞傳感器的爆炸圖；

圖4為本發(fā)明實施例1提供的防碰撞傳感器帶有緩沖單元的剖視圖。

圖5為本發(fā)明實施例2提供的防碰撞傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標：100-外殼；200-傳動件；210-傳動盤；220-傳動軸；300-滑動件；410-滾珠擋板；420-滾珠；430-滾珠限位端蓋；500-復位彈簧；610-第一接觸端；620-第二接觸端；700-緩沖單元；810-楔形結(jié)構(gòu)；820-凸起。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

本發(fā)明提供了一種防碰撞傳感器，下面給出多個實施例對本發(fā)明提供的防碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)進行詳細描述。

實施例1

本發(fā)明提供的防碰撞傳感器，與活動工作端連接，包括：外殼100，所述外殼100相對兩端分別滑動設(shè)置有傳動件200和滑動件300，所述傳動件200設(shè)置在所述滑動件300與活動工作端之間，當活動工作端受到外力碰撞時，傳動件200將外力傳遞給滑動件300，以使所述滑動件300相對于所述外殼100滑動。防碰撞傳感器包括感應機構(gòu)和控制機構(gòu)，當滑動件300產(chǎn)生相對于外殼100的位移超過一定的數(shù)值后，控制機構(gòu)將停止活動工作端的運動，從而防止活動工作端因為碰撞而造成的損壞?；瑒蛹?00與外殼100內(nèi)壁之間設(shè)置有彈性件，所述彈性件受到外力后形變，外力撤去后，形狀恢復，且所述彈性件伸縮方向與所述滑動件300滑動方向相同，當所述活動工作端受到碰撞力撤去后，所述彈性件要恢復原來的形狀，將會帶動所述滑動件300滑動至平衡位置，活動工作端又可以正常的工作了，從而可以達到活動工作端碰撞后，防碰撞傳感器停止活動工作端的運動，防止活動工作端損壞，而當碰撞力撤去后，防碰撞傳感器可以自動復位，為下一次防碰撞感應做好準備的技術(shù)效果。所述傳動件200包括傳動盤210與傳動軸，所述傳動盤210與外殼100內(nèi)壁之間設(shè)置有轉(zhuǎn)換組件，活動工作端受到的碰撞力的方向不是沿著傳動軸220滑動的方向時，在轉(zhuǎn)換組件的作用下，轉(zhuǎn)動盤將產(chǎn)生沿滑動方向的位移，從而帶動滑動件300滑動，當滑動件300產(chǎn)生相對于外殼100的位移超過一定的數(shù)值后，控制機構(gòu)將停止活動工作端的運動，從而防止活動工作端因為碰撞而造成的損壞，從而增加了防碰撞傳感器的識別范圍。

如圖1-3所示，所述轉(zhuǎn)換組件包括滾珠擋板410、滾珠420和與所述外殼100固定連接的滾珠限位端蓋430，所述傳動盤210、滾珠擋板410和滾珠限位端蓋430上分別設(shè)置有對應的第一蓋孔、放置通孔和第二蓋孔，第一蓋孔和第二蓋孔的直徑小于所述滾珠420的直徑，所述放置通孔的直徑大于等于所述滾珠420的直徑，且所述放置通孔的長度小于所述滾珠420的直徑。這樣，自所述外殼100內(nèi)向外方向，所述傳動盤210和滾珠限位端蓋430將所述滾珠420夾持在所述滾珠擋板410內(nèi)，且所述傳動軸220一端與轉(zhuǎn)動盤連接，另一端穿過所述滾珠擋板410和滾珠限位端蓋430與所述活動工作端連接。通過上述的設(shè)置，可以將傳動件200受到的多方向的碰撞力均以沿軸方向的作用力傳遞給滑動件300。

具體地，當傳動件200受到沿軸方向的碰撞力時，傳動軸220帶動傳動盤210沿軸運動，從而推動滑動件300運動，滑動件300相對于外殼100產(chǎn)生的位移超過一定的數(shù)值后，控制機構(gòu)將會停止所述活動工作端的運動，從而防止所述活動工作端損壞。

當傳動件200受到垂直于所述傳動軸220的碰撞力時，傳動盤210將以一側(cè)的邊緣為支點做杠桿運動，則與支點相對的一側(cè)將會產(chǎn)生沿軸方向的運動，從而同樣地帶動滑動件300滑動，滑動件300相對于外殼100產(chǎn)生的位移超過一定的數(shù)值后，控制機構(gòu)將會停止所述活動工作端的運動，從而防止所述活動工作端損壞。

當傳動件200受到繞傳動軸220周向的旋轉(zhuǎn)的力時，傳動軸220將給傳動盤210一個扭矩，傳動盤210受到滾珠420的限位作用，只能沿著軸向方向運動，進而帶動滑動件300滑動，這樣就實現(xiàn)了扭轉(zhuǎn)位移與直線位移的轉(zhuǎn)換，滑動件300相對于外殼100產(chǎn)生的位移超過一定的數(shù)值后，控制機構(gòu)將會停止所述活動工作端的運動，從而防止所述活動工作端損壞。

優(yōu)選地，所述第一蓋孔、放置通孔和第二蓋孔的數(shù)量為多個，且呈周向均勻排列。這樣就可以使得滑動件300與傳動盤210的接觸面平行，同時，可以通過設(shè)置上述孔的數(shù)量，調(diào)整扭轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)化為直線位移的難易程度，進而改變防碰撞傳感器的靈敏度。

具體的，所述彈性件包括復位彈簧500，所述外殼100上設(shè)置有向內(nèi)部延伸的滑動孔，所述滑動件300包括相對設(shè)置的第一端和第二端，所述第一端滑動連接在所述滑動孔內(nèi)。所述復位彈簧500設(shè)置在所述外殼100內(nèi)壁與所述滑動件300第二端之間，且所述復位彈簧500套設(shè)在所述滑動孔的外側(cè)壁上。當滑動件300受到傳動件200的傳動力后，將會發(fā)生沿軸向向上的運動，從而啟動感應機構(gòu)和控制機構(gòu)，防止活動工作端過渡運動造成損壞，當工作人員發(fā)現(xiàn)活動工作端停止工作后，檢查碰撞情況，去除了碰撞因素后，復位彈簧500因為要恢復原來的形狀而產(chǎn)生沿周向向下的運動，從而帶動滑動件300恢復平衡時候的狀態(tài)，這時感應機構(gòu)恢復未觸發(fā)時的狀態(tài)，為下一次防碰撞做準備，從而達到了自動復位的效果。

所述滑動件300的第二端設(shè)置有第一接觸端610，所述外殼100側(cè)壁上對應設(shè)置有第二接觸端620，所述第一接觸端610與第二接觸端620分離后，所述控制機構(gòu)停止所述活動工作端的運動。所述感應機構(gòu)為觸點式開關(guān)，在未碰撞時，第一接觸端610是與第二接觸端620常觸的，而當滑動件300相對于外殼100產(chǎn)生一定的位移后，第一接觸端610滑出第二接觸端620，二者不在接觸，這時就啟動了控制機構(gòu)，停止活動工作端的工作。

所述感應機構(gòu)可以為光感組件，所述外殼100側(cè)壁與所述滑動件300上對應設(shè)置有激光發(fā)射器和接收器，未發(fā)生碰撞時，激光發(fā)射器發(fā)射的激光落在接收器上，當發(fā)生碰撞時，所述滑動件300相對于所述外殼100的位移量達到預設(shè)值時，所述激光發(fā)射器發(fā)射的激光將會落在所述接收器的外面，這時控制機構(gòu)將會啟動，停止所述活動工作端的運動，從而起到保護的作用。

如圖4所示，所述防碰撞傳感器包括緩沖單元700，所述緩沖單元700受到外力后形變，外力撤去后，形狀恢復，所述緩沖單元700可以固定在所述滑動件300的第一端，未碰撞時，緩沖單元700并不與滑動孔的孔底接觸，當受到的碰撞力較大時，滑動件300向所述滑動孔的孔底方向移動預設(shè)距離后，緩沖單元700與滑動孔的孔底接觸從而被壓縮，將碰撞力轉(zhuǎn)換為彈力，從而在一定程度保護了防碰撞保護器和活動工作端。

同樣的，所述緩沖單元700可以固定在所述滑動孔的孔底上，未碰撞時，緩沖單元700并不與滑動件300的第一端接觸，當受到的碰撞力較大時，滑動件300向所述滑動孔的孔底方向移動預設(shè)距離后，緩沖單元700與滑動件300的第一端接觸從而被壓縮，將碰撞力轉(zhuǎn)換為彈力，從而在一定程度保護了防碰撞保護器和活動工作端。

優(yōu)選地，所述緩沖單元700可以為彈簧或橡膠塊。彈簧和橡膠塊都均有一定的彈力，可以起到很好的緩沖作用。

所述感應機構(gòu)可以為分別設(shè)置在所述滑動孔的孔底和所述滑動件300第二端的霍爾開關(guān)和磁鐵?；魻栭_光可以感受到附近磁場的強弱，將磁信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，滑動?00向滑動孔的孔底移動的時候，磁鐵逐漸接近霍爾開光，霍爾開光附近的磁場變大，當達到一定數(shù)值時，控制機構(gòu)停止活動工作端的運動，起到保護的作用。

實施例2

與實施例1不同之處在于，如圖5所示，所述傳動盤210和所述外殼100內(nèi)壁相對的面上，分別設(shè)置有對應的多個楔形結(jié)構(gòu)810和凸起820，且所述凸起820與所述楔形結(jié)構(gòu)810的斜面相抵。以轉(zhuǎn)動盤上設(shè)置有凸起820，外殼100內(nèi)壁上對應設(shè)置有楔形結(jié)構(gòu)810為例，未碰撞時，凸起820位于楔形結(jié)構(gòu)810的底端，當傳動件200受到繞傳動軸220周向的旋轉(zhuǎn)的力時，傳動軸220將給傳動盤210一個扭矩，傳動盤210上的凸起820受到楔形結(jié)構(gòu)810的限位作用，凸起820只能沿著楔形結(jié)構(gòu)810的斜面向上運動，進而帶動滑動件300滑動，這樣就實現(xiàn)了扭轉(zhuǎn)位移與直線位移的轉(zhuǎn)換，滑動件300相對于外殼100產(chǎn)生的位移超過一定的數(shù)值后，控制機構(gòu)將會停止所述活動工作端的運動，從而防止所述活動工作端損壞。

本發(fā)明提供的焊接機器人，包括上述的防碰撞傳感器。當焊槍受到碰撞的外力時，防碰撞傳感器啟動，停止所述焊槍的運動，防止焊槍因為過渡碰撞而造成的損壞，同時，將焊槍受到的碰撞力撤去后，防碰撞傳感器可以自動復位，為下一次防碰撞感應做好準備，同時因為增加了轉(zhuǎn)換組件，增加了防碰撞保護器的識別范圍。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。