CN103192409A - 多层回转限位机构 - Google Patents

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曲道奎
徐方
李学威
张鹏
温燕修
周道
边弘晔
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    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
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    • B25J9/101—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means using limit-switches, -stops
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Abstract

一种多层回转限位机构，所述多层回转限位机构包括一筒，所述筒内从下到上依次同心设置一压盖、一成对轴承压盖和一轴承压盖，所述压盖和所述成对轴承压盖之间设有转动传导装置，所述转动传导装置使所述压盖的转动达到设定角度后开始带动所述成对轴承压盖转动；所述多层回转限位机构还包括一转动角度限制装置，所述转动角度限制装置限制所述压盖和所述成对轴承压盖的转动角度。本发明通过多层结构实现回转角度大于360°限位，且可以采用叠加多层的方式拓展机构限位能力。

Description

多层回转限位机构
技术领域
本发明涉及一种回转限位机构，特别是涉及一种回转角度大于360°的回转限位机构。
背景技术
随着工业生产规模的不断扩大，人力成本不断上升，工业自动化的要求越来越高。而机器人作为一种先进的科学技术，将得到广泛的应用。机器人的设计是一种复杂的设计，涉及到各学科的技术知识。其中，回转限位机构的设计是非常重要的一个方面。
回转限位机构回转角度大于360°的设计主要是拨叉型限位机构，其缺点是：回转限位角度一般为360°到380°。当回转角度大于380°时，采用机械方式难于实现。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种结构简单且回转角度大于360°的回转限位机构。
一种多层回转限位机构，所述多层回转限位机构包括一筒，所述筒内从下到上依次同心设置一压盖、一成对轴承压盖和一轴承压盖，所述压盖和所述成对轴承压盖之间设有转动传导装置，所述转动传导装置使所述压盖的转动达到设定角度后开始带动所述成对轴承压盖转动；所述多层回转限位机构还包括一转动角度限制装置，所述转动角度限制装置限制所述压盖和所述成对轴承压盖的转动角度。
进一步的，所述压盖和所述成对轴承压盖之间的转动传导装置包括设于所述压盖上向上凸伸的螺钉和设于所述成对轴承压盖上向下凸伸的螺钉，在所述压盖的转动达到设定角度后，由所述压盖上的螺钉拨动所述成对轴承压盖上的螺钉，带动成对轴承压盖发生转动。
进一步的，所述压盖上的螺钉和所述成对轴承压盖上的螺钉均沿所述压盖上同一半径的圆周布置。
进一步的，所述转动角度限制装置包括设于筒上的限位开关和设于压盖上的传感器遮光片，通过所述传感器遮光片遮挡限位开关触发电气控制而启动限位功能。
进一步的，所述压盖和所述成对轴承压盖外缘上均设有传感器遮光片，所述筒与之相应设有双层限位开关，当上下传感器遮光片同时遮挡上下层限位开关时方启动限位功能。
进一步的，所述筒两侧均设有双层限位开关，其中一侧的双层限位开关的竖直投影相重合，另一侧的双层限位开关的竖直投影相错开形成一圆周角。
进一步的，依据不同传感器遮光片与不同限位开关的遮挡状态组合检测转动的角度。
进一步的，所述轴承压盖上设有向下的螺钉，所述成对轴承压盖上设有向上的螺钉，在所述成对轴承压盖转动时，所述轴承压盖上的螺钉会与所述成对轴承压盖上的螺钉碰撞实现机械限位。
进一步的，所述轴承压盖上向下的螺钉为两个，通过两螺钉形成的圆周角决定机械限位的角度。
进一步的，所述压盖和所述成对轴承压盖外缘上的传感器遮光片由其上的螺钉固定。
与现有技术相比，在上述多层回转限位机构中，由于采用双层限位结构布置，限位角度范围明显增大，同时结构简单，空间利用率高。另外，这种结构可以推广至2层以上的多层限位机构，可以实现任意回转角度大于360°角度的限位要求。
附图说明
图1是本发明多层回转限位机构的一较佳实施方式的一立体图。
图2是本发明多层回转限位机构的一较佳实施方式的一主视图。
图3是图2的一部分放大图。
图4是图1的的一俯视图。
图5是图1中压盖和成对轴承压盖上的螺钉位置说明图。
图6是图1中成对轴承压盖和轴承压盖上的螺钉位置说明图。
主要元件符号说明
  筒   1
  压盖   2
  成对轴承压盖   3、4
  轴承压盖   5
  限位开关   6、7、8、9
  传感器遮光片   10、11
  螺钉   12、13、14、15、16
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参考图1至图6，在本发明的一较佳实施方式中，一种多层回转限位机构，包括一筒1，所述筒1内从下到上依次同心设置一压盖2、一成对轴承压盖3、4和一轴承压盖5。所述压盖2和所述成对轴承压盖3、4之间设有转动传导装置，所述转动传导装置使所述压盖2的转动达到设定角度后开始带动所述成对轴承压盖3、4转动。所述多层回转限位机构还包括一转动角度限制装置，所述转动角度限制装置限制所述压盖2和所述成对轴承压盖3、4的转动角度。
所述转动传导装置包括设于所述压盖2上向上凸伸的螺钉12和设于所述成对轴承压盖3上向下凸伸的螺钉13，在所述压盖2的转动达到设定角度后，由所述压盖2上的螺钉12拨动所述成对轴承压盖3上的螺钉13，带动成对轴承压盖3、4发生转动。所述压盖2上的螺钉12和所述成对轴承压盖上的螺钉13均沿所述压盖2上同一半径的圆周布置。成对轴承压盖3、4之间相对位置通过圆周布置的螺钉固定。
所述转动角度限制装置包括设于筒1上的限位开关和设于压盖上的传感器遮光片，通过所述传感器遮光片遮挡限位开关触发电气控制而启动限位功能。
所述压盖2外缘上设有传感器遮光片11，所述成对轴承压盖4外缘上设有传感器遮光片10。所述筒1与之相应设有双层限位开关，当上下传感器遮光片10、11同时遮挡上下层限位开关时方启动限位功能。所述筒1两侧均设有双层限位开关，其中一侧的双层限位开关8、9的竖直投影相重合，另一侧的双层限位开关6、7的竖直投影相错开形成一圆周角。从而，可依据不同传感器遮光片与不同限位开关遮挡状态的组合检测转动的角度。
所述轴承压盖5上还设有向下的螺钉15、16，所述成对轴承压盖4上设有向上的螺钉14，在所述成对轴承压盖4转动时，所述轴承压盖5上的螺钉15、16会与所述成对轴承压盖4上的螺钉14碰撞实现机械限位。所述轴承压盖5上向下的螺钉为两个，通过该两螺钉形成的圆周角决定机械限位的角度。同时，所述压盖2和所述成对轴承压盖4外缘上的传感器遮光片11、10分别由其上的螺钉12、14固定。
本实施例以530°双层回转限位机构为例来进行说明。套筒未发生转动时，压盖2、成对轴承压盖3、4均处于0°起始状态，传感器遮光片10、11分别位于遮挡限位开关8、9的位置，0°起始状态被检测到；套筒带动下层的压盖2发生转动，传感器遮光片11脱开限位开关9，转动状态被检测到；在压盖2转角范围接近360°(实际为325°)时，螺钉12拨动成对轴承压盖3上传动螺钉13，带动上层的成对轴承压盖3、4发生转动，传感器遮光片10脱开限位开关8，上层开始转动状态被检测到；下层的压盖2转角达到360°时，传感器遮光片11再次遮挡限位开关9，此时上层的限位开关8处于未遮挡状态，360°转角状态被检测到；在360°至电气限位角度510°之间时，上下两层限位开关均处于未被遮挡状态，直到转角首先达到电气限位极限510°，此时上下传感器遮光片10、11同时遮挡另一侧上下层限位开关6、7，限位位置到达状态被检测到，通过电气控制启动限位功能；当转角范围超出电气限位510°范围，机械限位螺钉15、16会通过机械碰撞实现机械限位，限位角度530°；由此，整个回转限位机构实现了510°电气限位和530°机械限位功能。
上述双层回转限位机构可利用柱形筒上传感器限位开关的圆周不均匀布置，使用部分限位开关作为计数器判断转角范围，通过增加限位开关数量和复杂逻辑计数判断的方法实现多层回转限位机构，实现360°以上大转角限位功能。
上述双层回转限位机构由于采用双层限位结构布置，限位角度范围明显增大，同时结构简单，空间利用率高。另外，这种结构可以推广至2层以上的多层限位机构，可以实现任意回转角度大于360°角度的限位要求。
在本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的发明方案和发明构思结合生产的实际需要做出相应的改变或调整，而这些改变和调整都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种多层回转限位机构，所述多层回转限位机构包括一筒，其特征在于：所述筒内从下到上依次同心设置一压盖、一成对轴承压盖和一轴承压盖，所述压盖和所述成对轴承压盖之间设有转动传导装置，所述转动传导装置使所述压盖的转动达到设定角度后开始带动所述成对轴承压盖转动；所述多层回转限位机构还包括一转动角度限制装置，所述转动角度限制装置限制所述压盖和所述成对轴承压盖的转动角度。
2.如权利要求1所述的多层回转限位机构，其特征在于：所述压盖和所述成对轴承压盖之间的转动传导装置包括设于所述压盖上向上凸伸的螺钉和设于所述成对轴承压盖上向下凸伸的螺钉，在所述压盖的转动达到设定角度后，由所述压盖上的螺钉拨动所述成对轴承压盖上的螺钉，带动成对轴承压盖发生转动。
3.如权利要求2所述的多层回转限位机构，其特征在于：所述压盖上的螺钉和所述成对轴承压盖上的螺钉均沿所述压盖上同一半径的圆周布置。
4.如权利要求2所述的多层回转限位机构，其特征在于：所述转动角度限制装置包括设于筒上的限位开关和设于压盖上的传感器遮光片，通过所述传感器遮光片遮挡限位开关触发电气控制而启动限位功能。
5.如权利要求4所述的多层回转限位机构，其特征在于：所述压盖和所述成对轴承压盖外缘上均设有传感器遮光片，所述筒与之相应设有双层限位开关，当上下传感器遮光片同时遮挡上下层限位开关时方启动限位功能。
6.如权利要求5所述的多层回转限位机构，其特征在于：所述筒两侧均设有双层限位开关，其中一侧的双层限位开关的竖直投影相重合，另一侧的双层限位开关的竖直投影相错开形成一圆周角。
7.如权利要求6所述的多层回转限位机构，其特征在于：依据不同传感器遮光片与不同限位开关的遮挡状态组合检测转动的角度。
8.如权利要求1所述的多层回转限位机构，其特征在于：所述轴承压盖上设有向下的螺钉，所述成对轴承压盖上设有向上的螺钉，在所述成对轴承压盖转动时，所述轴承压盖上的螺钉会与所述成对轴承压盖上的螺钉碰撞实现机械限位。
9.如权利要求8所述的多层回转限位机构，其特征在于：所述轴承压盖上向下的螺钉为两个，通过两螺钉形成的圆周角决定机械限位的角度。
10.如权利要求8所述的多层回转限位机构，其特征在于：所述压盖和所述成对轴承压盖外缘上的传感器遮光片由其上的螺钉固定。
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