具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

如图1-图7所示，本发明公开了一种工业机器人作业用安全防护装置及其防护方法。其中，一种工业机器人作业用安全防护装置包括与机械臂外壁相贴合的多个防护内壳2、防护外壳3、移动调节部件4、主缓冲防护部件5和缓冲耗能部件6。

其中，防护内壳2两端均插接有内壳卡接块1，内壳卡接块1两端均开凿有与防护内壳2相适配的插槽，多个防护内壳2通过多个内壳卡接块1相固定，每个相邻的两个防护内壳2之间均通过一个内壳卡接块1进行连接，可以使多个防护内壳2贴合在机械臂外壁上，同时便于使用者对多个防护内壳2进行拆卸，可以便于防护内壳2与机械臂和拆卸以及对相关部件进行拆卸更换，优选的，防护内壳2设有四个，分别对应机械臂的四个外壁，防护外壳3与防护内壳2对应设置，且防护外壳3设于防护内壳2外侧，当机械臂外侧受到外力时，外力首先作用在防护外壳3上，可以配合防护内壳2对内壳卡接块1形成初级防护。

如图4所示，防护内壳2靠近防护外壳3的一面开凿有多个移动槽，移动槽内设有移动调节部件4，防护外壳3与移动调节部件4之间铰接有主缓冲防护部件5，主缓冲防护部件5包括一对用于主动缓冲的主弹性缓冲外柱501，一对主弹性缓冲外柱501之间滑动设有主弹性缓冲内柱502，主弹性缓冲内柱502外侧设有主缓冲弹簧503。

其中，移动调节部件4包括滑动设于移动槽内的缓冲滑块401，一对主弹性缓冲外柱501相互远离的一端分别与缓冲滑块401和防护外壳3铰接，一对主弹性缓冲外柱501通过主弹性缓冲内柱502相固定，一对主弹性缓冲外柱501均通过铰接设置，使得防护外壳3在受到不定向的外力作用时，可以带动主弹性缓冲内柱502和一对主弹性缓冲外柱501进行转动，同时配合主弹性缓冲内柱502和一对主弹性缓冲外柱501的弹性设置，可以对不同方向上的不定向外力进行缓冲分压，当防护外壳3受到不定向的外力冲击时，外力作用在防护外壳3上带动一对主弹性缓冲外柱501在防护外壳3与移动调节部件4之间发生转动，并推动缓冲滑块401在弹性滑柱403上滑动，然后带动主弹性缓冲内柱502在一对主弹性缓冲外柱501内移动，使得主弹性缓冲内柱502和第一分压弹簧402发生形变，从而对不定向外力进行缓冲分压，避免不定向外力对机械臂造成的损坏。

如图5-图6所示，缓冲滑块401两端与移动槽内壁之间均连接有第一分压弹簧402，第一分压弹簧402内侧设有弹性滑柱403，缓冲滑块401上开凿有与弹性滑柱403相适配的滑孔404，缓冲滑块401通过滑孔404与弹性滑柱403滑动连接，缓冲滑块401与移动槽相适配，弹性滑柱403两端均与移动槽内壁固定连接，且弹性滑柱403的直径略大于滑孔404的直接，可以在缓冲滑块401滑动时形成一定的阻碍，从而在蓄能耗能的过程中对冲击外力进行缓冲分压。

其中，两个第一分压弹簧402分别为拉伸弹簧和压缩弹簧，同时主缓冲弹簧503和两个第一分压弹簧402的弹性系数均不同，当一对主弹性缓冲外柱501带动主弹性缓冲内柱502移动使得主缓冲弹簧503发生形变，或一对主弹性缓冲外柱501推动缓冲滑块401在弹性滑柱403上滑动时，会分别带动两个第一分压弹簧402发生形变，由于主缓冲弹簧503和两个第一分压弹簧402的弹性系数不同，可以形成梯级减震，可以对外力进行梯级缓冲分压，避免机械臂造成损坏。

如图6-图7所示，两组缓冲耗能部件6对称设置于主缓冲防护部件5两侧，用于配合移动调节部件4进行缓冲耗能。

其中，缓冲耗能部件6包括耗能导向柱601，耗能导向柱601外壁上连接有多个耗能凸块602，缓冲滑块401上对称开凿有两个与耗能导向柱601相适配的第一耗能槽405，第一耗能槽405内壁上开凿有多个与耗能凸块602相适配的第二耗能槽406。

另外，第一耗能槽405内壁上连接有一对弹性拨板407，一对弹性拨板407之间的距离小于耗能导向柱601的直径，一对弹性拨板407的设置可以在耗能导向柱601卡入第一耗能槽405后，将耗能导向柱601上方进行弹性卡紧固定，从而配合第二耗能槽406和耗能凸块602在缓冲滑块401移动时增大摩擦移动难度进行耗能，从而配合主缓冲防护部件5对外力进行缓冲分压，避免外力对机械臂造成损坏。

如图4-图5所示，耗能导向柱601两端对称连接有两个弹性缓冲块603，两个弹性缓冲块603上设有固定卡条604，防护外壳3上开凿有一对与固定卡条604相适配的卡槽，固定卡条604滑动设于卡槽内，固定卡条604与两个弹性缓冲块603之间均连接有辅助缓冲防护部件7，在第一分压弹簧402压缩到预定值时，会使缓冲滑块401与弹性缓冲块603发生碰撞，弹性缓冲块603的弹性设置，一方面可以避免弹性缓冲块603多次发生碰撞造成损坏，保护弹性缓冲块603等相关部件的正常使用，另一方面，可以配合移动调节部件4和主缓冲防护部件5对外力进行缓冲分压。

其中，辅助缓冲防护部件7包括一对辅助弹性缓冲外柱701，一对辅助弹性缓冲外柱701相互远离的一端分别与弹性缓冲块603和固定卡条604铰接，一对辅助弹性缓冲外柱701之间滑动设有辅助弹性缓冲内柱702，辅助弹性缓冲内柱702外侧设有辅助缓冲弹簧703，当一对主弹性缓冲外柱501因为定向垂直外力带动主弹性缓冲内柱502进行移动并使得主缓冲弹簧503发生形变时，可以带动一对辅助弹性缓冲外柱701带动辅助弹性缓冲内柱702进行移动并使辅助缓冲弹簧703发生形变，从而相互配合对外力进行缓冲分压，当一对主弹性缓冲外柱501因为不定向外力发生转动时，一对辅助弹性缓冲外柱701可以随之发生转动，配合辅助弹性缓冲内柱702在一对辅助弹性缓冲外柱701之间滑动以及辅助缓冲弹簧703发生形变，可以配合主弹性缓冲外柱501、主弹性缓冲内柱502和主缓冲弹簧503对不定向外力进行缓冲分压。

如图1-图5所示，防护外壳3外侧设有锁紧板8，锁紧板8与缓冲耗能部件6相连接，锁紧板8外壁上连接有拉手10，拉手10上固定连接有缓冲防滑垫，缓冲防滑垫可以便于使用者利用拉手10将锁紧板8拉出，提高舒适度和防滑度，同时也可以在外力作用在拉手10上时，对拉手10进行防护，避免拉手10造成损坏，同时保护撞击物和被撞击物，锁紧板8与防护外壳3上对应开凿有多个锁紧孔801，锁紧孔801内螺纹连接有锁紧钉9。

其中，耗能凸块602与缓冲滑块401的摩擦系数在预定范围内，当耗能凸块602与缓冲滑块401多次摩擦使得耗能导向柱601表面阻尼降低时，可以通过拉手10可以将缓冲耗能部件6与辅助缓冲防护部件7从防护内壳2和防护外壳3之间抽出，便于使用者对耗能导向柱601等相关部件进行更换，锁紧板8与一对固定卡条604固定连接，通过锁紧板8、锁紧孔801和锁紧钉9可以将缓冲耗能部件6与辅助缓冲防护部件7固定在防护内壳2与防护外壳3之间，同时使耗能导向柱601与第一耗能槽405紧密贴合，提高缓冲滑块401滑动时的难度，从而配合移动调节部件4、主缓冲防护部件5和辅助缓冲防护部件7等相关部件提高对外力的缓冲分压。

如图1-图2所示，防护内壳2与防护外壳3之间连接有多组辅助分压部件11，多组辅助分压部件11在防护内壳2与防护外壳3之间不规则设置，可以在防护外壳3受到冲击靠近防护内壳2时，利用第二分压弹簧1101、弹性分压柱1103和弹性分压板1102对防护外壳3进行缓冲支撑，避免防护内壳2与防护外壳3发生撞击或错位。

辅助分压部件11包括一端与防护内壳2外壁固定连接的第二分压弹簧1101，第二分压弹簧1101上固定连接有弹性分压板1102，第二分压弹簧1101内侧设有弹性分压柱1103，可以配合移动调节部件4、主缓冲防护部件5、缓冲耗能部件6和辅助缓冲防护部件7等相关部件对外力进行缓冲分压，同时在防护外壳3受到不定向外力使得一对主弹性缓冲外柱501和一对辅助弹性缓冲外柱701发生转动时，可以避免主弹性缓冲外柱501和辅助弹性缓冲外柱701转动角度过大造成损坏，影响对机械臂的缓冲防护，另外第二分压弹簧1101、辅助缓冲弹簧703、主缓冲弹簧503和第一分压弹簧402的弹性系数均不同，可以在缓冲过程中相互配合形成弹性减震阵列，同时针对防护外壳3受到的不同位置的冲击时对各个位置的点进行分别减震防护，避免机械臂发生损坏。

其中，当防护外壳3受到定向垂直的外力冲击时，外力作用在防护外壳3上带动主弹性缓冲内柱502在一对主弹性缓冲外柱501内滑动，使得主缓冲弹簧503发生形变，同时，辅助弹性缓冲内柱702在一对辅助弹性缓冲外柱701内滑动，使得辅助缓冲弹簧703发生形变，然后通过弹性分压板1102带动第二分压弹簧1101发生形变，当第二分压弹簧1101形变到一定程度时，弹性分压板1102与弹性分压柱1103接触挤压，之后第二分压弹簧1101、主缓冲弹簧503和辅助缓冲弹簧703做恢复形变运动，如此往复对定向垂直外力进行缓冲分压。

当防护外壳3受到不定向的外力冲击时，外力作用在防护外壳3上带动一对主弹性缓冲外柱501发生转动，推动缓冲滑块401在弹性滑柱403上滑动，然后带动主弹性缓冲内柱502在一对主弹性缓冲外柱501内移动，使得主弹性缓冲内柱502和第一分压弹簧402发生形变，之后，一对辅助弹性缓冲外柱701发生转动，带动辅助弹性缓冲内柱702在一对辅助弹性缓冲外柱701内移动，使得辅助缓冲弹簧703发生形变，当缓冲滑块401在弹性滑柱403上移动时会使第一耗能槽405侧壁与耗能凸块602发生相对运动，然后通过弹性分压板1102带动第二分压弹簧1101发生形变，当辅助弹性缓冲外柱701和主弹性缓冲外柱501转动到一定角度时，弹性分压板1102与弹性分压柱1103接触挤压，之后第二分压弹簧1101、主缓冲弹簧503、辅助缓冲弹簧703和第一分压弹簧402做恢复形变运动，如此往复对不定向外力进行缓冲分压，实现对外力的缓冲分压。

在进一步的实施例中，如图1-图5所示，缓冲滑块401上连接有第一铰接板，防护外壳3下端连接有相对应的第二铰接板，第一铰接板和第二铰接板相互靠近的一面分别连接有下角度控制板和上角度控制板，下角度控制板和上角度控制板与第一铰接板和第二铰接板分别形成有预定角度，用于控制一对主弹性缓冲外柱501的转动角度，防止一对主弹性缓冲外柱501的转动角度的转动角度过大造成防护内壳2与防护外壳3发生碰撞或错位。

同时，一对主弹性缓冲外柱501分为上缓冲外柱和下缓冲外柱，上缓冲外柱上滑动设有第一滑环和第二滑环，第一滑环位于第二滑环上侧，第一滑环和第二滑环相互远离的一面分别连接有第一衔接板和第二衔接板，第一衔接板和第二衔接板与第一铰接板之间分别连接有第一梯级减震弹簧和第二梯级减震弹簧，当上缓冲外柱运动时，带动主缓冲弹簧503发生形变，同时可以使得上缓冲外柱与第一滑环和第二滑环分别发生相对运动，当第一滑环与上角度控制板抵接时，可以带动第一梯级减震弹簧发生形变，当第二滑环与第一滑环抵接，并且第一滑环与上角度控制板抵接时，可以带动第二梯级减震弹簧发生形变，此时辅助缓冲弹簧703随之发生形变，同时第一梯级减震弹簧、第二梯级减震弹簧、辅助缓冲弹簧703、主缓冲弹簧503的弹性系数不同，当防护外壳3受到外力冲击时，可以带动第一梯级减震弹簧、第二梯级减震弹簧、辅助缓冲弹簧703、主缓冲弹簧503进行梯级减震缓冲，从而避免外力对机械臂造成损坏。

基于上述技术方案，本发明具体的工作过程如下：当防护外壳3受到定向垂直的外力冲击时，外力作用在防护外壳3上带动主弹性缓冲内柱502在一对主弹性缓冲外柱501内滑动，使得主缓冲弹簧503发生形变，同时，辅助弹性缓冲内柱702在一对辅助弹性缓冲外柱701内滑动，使得辅助缓冲弹簧703发生形变，然后通过弹性分压板1102带动第二分压弹簧1101发生形变，当第二分压弹簧1101形变到一定程度时，弹性分压板1102与弹性分压柱1103接触挤压，之后第二分压弹簧1101、主缓冲弹簧503和辅助缓冲弹簧703做恢复形变运动，如此往复对定向垂直外力进行缓冲分压，当防护外壳3受到不定向的外力冲击时，外力作用在防护外壳3上带动一对主弹性缓冲外柱501发生转动，推动缓冲滑块401在弹性滑柱403上滑动，然后带动主弹性缓冲内柱502在一对主弹性缓冲外柱501内移动，使得主弹性缓冲内柱502和第一分压弹簧402发生形变，之后，一对辅助弹性缓冲外柱701发生转动，带动辅助弹性缓冲内柱702在一对辅助弹性缓冲外柱701内移动，使得辅助缓冲弹簧703发生形变，当缓冲滑块401在弹性滑柱403上移动时会使第一耗能槽405侧壁与耗能凸块602发生相对运动，然后通过弹性分压板1102带动第二分压弹簧1101发生形变，当辅助弹性缓冲外柱701和主弹性缓冲外柱501转动到一定角度时，弹性分压板1102与弹性分压柱1103接触挤压，之后第二分压弹簧1101、主缓冲弹簧503、辅助缓冲弹簧703和第一分压弹簧402做恢复形变运动，如此往复对不定向外力进行缓冲分压，实现对外力的缓冲分压，拆卸时，将锁紧钉9从锁紧孔801内旋出，然后利用拉手10将缓冲耗能部件6内的耗能导向柱601从第一耗能槽405内拔出即可，更换好耗能导向柱601、耗能凸块602等相关部件之后，再将耗能导向柱601卡入第一耗能槽405并与弹性拨板407贴紧，然后将锁紧钉9旋入锁紧板8和防护外壳3对应的锁紧孔801内固定即可。

如上，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。