CN105058428B - 一种气动式夹紧转动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种气动式夹紧转动装置，包括机架、夹紧机构和转动机构，机架包括第一横梁和第二横梁，第一横梁的两端分别安装第一连接块和第四连接块，第二横梁的两端分别安装第二连接块和第三连接块，夹紧机构包括结构相同的第一夹紧单元、第二夹紧单元、第三夹紧单元、第四夹紧单元,转动机构包括涵道风扇、舵机、旋转支架，涵道风扇通过涵道风扇座连接舵机的输出轴，舵机固定在舵机座上，舵机座固定在旋转支架上，旋转支架与第一横梁和第二横梁相固连。本发明可以在平台间移动和转动，扩大了机器人的应用范围，解决了以往夹紧机构稳定性差、转动机构速度慢、不能适用不同高度等问题。

Description

一种气动式夹紧转动装置

技术领域

本发明涉及的是一种机器人，具体地说是平台之间移动和转动的机器人。

背景技术

机器人是一种适应性和灵活性很强的自动化设备，是人类20世纪的一项重要发明。科学技术的飞速发展和人们现代生活节奏的加快，机器人已走向人们的生活领域，为现代生活提供便捷式服务，不仅为人类生活带来便利，同时提高了效率。例如，美国生产的保姆机器人能为幼儿讲故事、演奏歌曲、开关电视机和给幼儿洗澡等。当幼儿睡觉后，它就打扫室内卫生，做一些其他的家务劳动。如果发生意外，它还会及时打电话通知上班工作或者外出的家长。美国还生产出一种帮助家庭妇女料理家务的机器人。这种机器人能做各种活，如开门、迎客、伺侯进餐、打扫房间等。这些动作的实现都是由复杂的装置实现。

发明内容

本发明的目的在于提供可以在平台间移动和转动的一种气动式夹紧转动装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种气动式夹紧转动装置，其特征是：包括机架、夹紧机构和转动机构，所述机架包括第一横梁和第二横梁，第一横梁的两端分别安装第一连接块和第四连接块，第二横梁的两端分别安装第二连接块和第三连接块，第一连接块通过滚动轴承连接方式连接第一连接轴，即滚动轴承的内圈套在第一连接轴上，滚动轴承的外圈嵌在第一连接块内，第二连接块通过同样连接方式连接第一连接轴，第三连接块和第四连接块通过同样连接方式连接第二连接轴，所述夹紧机构包括结构相同的第一夹紧单元、第二夹紧单元、第三夹紧单元、第四夹紧单元,第一夹紧单元包括第一夹紧圆盘、第二夹紧圆盘、气缸，第一夹紧圆盘固定在气缸上，第二夹紧圆盘通过锁紧螺母固定在气缸的活塞杆上，气缸通过法兰安装第一连接块上，第二夹紧单元、第三夹紧单元、第四夹紧单元的气缸分别通过各自对应的法兰安装在第二连接块、第三连接块、第四连接块上，所述转动机构包括涵道风扇、舵机、旋转支架，涵道风扇通过涵道风扇座连接舵机的输出轴，舵机固定在舵机座上，舵机座固定在旋转支架上，旋转支架与第一横梁和第二横梁相固连。

本发明的优势在于：

本发明在采用电机作为单一驱动的基础上，新增涵道风扇和气动的方式来提供动力，突破了单一动力源和传统动力源的局限。

本发明通过涵道风扇产生的推力使装置转动到下一个位置，涵道风扇的推力很大，由此产生的力矩也很大，使装置转动速度快，提高了转动效率。

本发明中涵道风扇的推力原本是一个方向，在装置中间安装了舵机，通过调整舵机的角度带动涵道风扇旋转，改变了涵道风扇推力的方向，具有创新性。

本发明的夹紧部分利用气缸的直线运动实现夹紧圆盘的夹紧和松开，气缸的速度快而且作用力很大，使夹紧圆盘牢固夹紧平台，保证了夹紧圆盘的可靠性和稳定性，此外，可以通过设计上下两组圆盘的距离来完成夹紧不同高度的平台。

附图说明

图1为本发明的整体机构主轴侧图；

图2为本发明涵道风扇与气缸连接局部机构轴侧图；

图3a为工作场地平台立体布置图，图3b为工作场地平台布置图侧视图；

图4为气动式夹紧转动装置工作过程图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～4，本发明的目的是为了提供一种气动式夹紧转动装置，它可以在平台间移动和转动，扩大机器人的应用范围，解决以往夹紧机构稳定性差、转动机构速度慢、不能适用不同高度等问题，本发明提供了一种结构简单、夹紧和转动效率高的装置。

气动式夹紧转动装置主要由夹紧圆盘、气缸、法兰盘、连接轴、涵道风扇、舵机、滚动轴承、连接块、支架等组成。具体实施方式中，机架是主要的支撑部分，四组气缸是夹紧圆盘的动力源，涵道风扇是转动动作的动力源，涵道风扇的工作方式由舵机控制角度决定。

夹紧圆盘的整体结构是由一个夹紧圆盘与气缸本体通过螺钉固定，另一个夹紧圆盘与气缸的活塞杆通过锁紧螺母固定而组成的。气缸底部通过法兰盘用螺钉固定；法兰盘为带颈法兰盘，其颈部固定在中空的连接轴内，用螺钉固定；将滚动轴承的内圈套在连接轴上，外圈固定在连接块内，连接块是厚度为10mm的两块非金属灰板粘结而成，连接块嵌入机架的端部用螺钉固定，机架由两根横截面积为20×20mm的方形铝管组成，这样法兰盘、连接块及机架组成的整体就可以带动气缸部分转动。涵道风扇是通过涵道风扇的支朵用螺钉固定在涵道风扇座上；涵道风扇座用舵机专用的螺钉固定在舵机的输出轴，这样舵机输出轴的转动转化为涵道风扇的转动；舵机的壳体部分由固化粘接剂粘结在舵机座上；舵机座用螺钉固定在旋转支架上；旋转支架用螺钉固定在机架上。

夹紧机构的动力源是气缸4，共四组气缸；夹紧圆盘也有四组，结构相同。在此以夹紧圆盘A2进行详细说明，夹紧圆盘A2中一个夹紧圆盘用夹紧圆盘和气缸的固定螺钉3固定在气缸体上，另一个夹紧圆盘用锁紧螺母1固定在气缸4的活塞杆上；气缸4通过法兰盘和气缸的固定螺钉5固定在法兰盘8上，法兰盘8的颈部用连接轴和法兰盘固定螺钉23固定在中空的连接轴9内，将滚动轴承21的内圈套在连接轴9上，滚动轴承21的外圈嵌在连接块22内，连接块22装入机架11内，用连接块和机架的固定螺钉13固定；涵道风扇12通过涵道风扇的支朵用涵道风扇和涵道风扇座固定螺钉14固定在涵道风扇座15上；涵道风扇座14用涵道风扇座和舵机固定螺钉16固定在舵机17的输出轴；舵机17的壳体部分粘结在舵机座18上；舵机座18用舵机座和旋转支架固定螺钉固定在旋转支架20上，旋转支架20用旋转支架和机架固定螺钉24固定在机架11上。

本发明的工作过程如下：运动方向为从右向左，如图3a箭头所示，需要说明的是平台的高度不同，三号平台的高度小于一号和二号。首先夹紧圆盘D10通过控制气缸夹持一号平台，此时，涵道风扇12的推力如图4箭头所示，在推力作用下装置以夹紧圆盘D10为支点，绕其转动，当装置转动一定角度，夹紧圆盘A2到达二号平台时，通过控制气缸4使夹紧圆盘A2夹持二号平台，此时，涵道风扇12的推力依然不变，通过舵机17旋转舵角180度，带动涵道风扇12旋转180度，这样涵道风扇12的推力改变，如图4向下的箭头所示，与此同时，夹紧圆盘D12松开，在涵道风扇12的推力作用下，以夹紧圆盘A2为支点，绕其转动，当装置转动180度时，夹紧圆盘C7到达三号平台，使夹紧圆盘C7通过控制气缸夹持三号平台，这样完成了不同高度平台之间的夹紧和转动运动。

Claims (1)

1.一种气动式夹紧转动装置，其特征是：包括机架、夹紧机构和转动机构，所述机架包括第一横梁和第二横梁，第一横梁的两端分别安装第一连接块和第四连接块，第二横梁的两端分别安装第二连接块和第三连接块，第一连接块通过滚动轴承连接方式连接第一连接轴，即滚动轴承的内圈套在第一连接轴上，滚动轴承的外圈嵌在第一连接块内，第二连接块通过同样连接方式连接第一连接轴，第三连接块和第四连接块通过同样连接方式连接第二连接轴，所述夹紧机构包括结构相同的第一夹紧单元、第二夹紧单元、第三夹紧单元、第四夹紧单元,第一夹紧单元包括第一夹紧圆盘、第二夹紧圆盘、气缸，第一夹紧圆盘固定在气缸上，第二夹紧圆盘通过锁紧螺母固定在气缸的活塞杆上，气缸通过法兰安装第一连接块上，第二夹紧单元、第三夹紧单元、第四夹紧单元的气缸分别通过各自对应的法兰安装在第二连接块、第三连接块、第四连接块上，所述转动机构包括涵道风扇、舵机、旋转支架，涵道风扇通过涵道风扇座连接舵机的输出轴，舵机固定在舵机座上，舵机座固定在旋转支架上，旋转支架与第一横梁和第二横梁相固连。