CN105240335A - 机械手关节 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械手关节，涉及机械制造技术领域；包括一个设有进出油通道的圆管状的阀体，所述阀体的两端轴向设有与外部相通的下腔室和上腔室，所述下腔室和所述上腔室之间通过回油腔室连通，所述下腔室、上腔室和回油腔室的侧壁分别设有与外部相通的径向通孔；所述下腔室和所述上腔室内对应设置有下阀芯和上阀芯，所述下阀芯、上阀芯的侧壁的相对位置设有一个径向通孔，所述阀体的两端设有端盖，所述阀体内设有转动轴，所述转动轴的一端伸出所述阀体的一侧端盖。本发明可以解决目前机械手关节连接装置抗冲击性能差、机械手举升力较小的问题。
Description
技术领域
本发明涉及机械制造技术领域，尤其是一种用于机械臂上的液压手臂关节组件。
背景技术
机械手能够在有害环境下替代人从事的各种危险、繁重的劳动，被广泛运用于机械制造、冶金、电子、轻工等行业；现有的液压控制的机械手基本上都是由关节、连接板、支架、夹持头、液压控制系统等组成，其中关节是最重要的动作部件，关节组件一般采用电机加减速器结构，刚性大，受到冲击后容易损坏，并且，关节组件可提供的举升力量有限，机械手只能提起较轻的重量。
发明内容
本发明的目的是提供一种机械手关节，它可以解决目前机械手关节连接装置抗冲击性能差、机械手举升力较小的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
一种机械手关节，包括一个设有进出油通道的圆管状的阀体，所述阀体的两端轴向设有与外部相通的下腔室和上腔室，所述下腔室和所述上腔室之间通过回油腔室连通，所述下腔室、上腔室和回油腔室的侧壁分别设有与外部相通的径向通孔；所述下腔室和所述上腔室内对应设置有下阀芯和上阀芯，所述下阀芯、上阀芯的侧壁的相对位置设有一个径向通孔，所述阀体的两端设有端盖，所述阀体内设有转动轴，所述转动轴的一端伸出所述阀体的一侧端盖。
以上技术方案中，进一步的方案可以是：所述阀体两端与外部相通，其上腔室和下腔室靠近所述回油腔室处设有凹槽，靠近外端部设有限位凸台。
进一步的：所述下阀芯和所述上阀芯中间设有等大的轴向通孔，所述轴向通孔与所述回油腔室的直径相等，所述下阀芯和所述上阀芯靠近所述回油腔室处设有密封圈；所述下阀芯和所述上阀芯的外端设有轴承，所述下阀芯和所述上阀芯设有限位凹槽。
进一步的：所述转动轴为阶梯轴，其大端直径与所述轴向通孔相等，所述转动轴的大端中部设有轴向孔，其径向分别设有三个径向的半轴凹槽，所述半轴凹槽的位置分别对应所述下腔室、上腔室和所述回油腔室，所述半轴凹槽通过所述轴向孔互通。
进一步的：所述阀体与所述端盖之间设有密封圈，并通过螺栓紧固。
进一步的：所述转动轴伸出所述下端盖处设有轴封。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、本发明机械手关节通过在一个设有进出油通道的阀体内设置两个相对设立的阀芯，阀芯的轴向通孔内设有转动轴，通过控制转动轴的旋转角度来控制关节组件的出油口的通断，达到控制机械手关节组件压力油输出的目的；2、本发明关节组件总成具有结构紧凑的质点，可为机械手提供较大的举升力。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是阀体的主视图。
图3是阀体的俯视图。
图4是下阀芯的主视图。
图5是下阀芯的俯视图。
图6是下阀芯的左视图。
图7是转动轴的主视图。
图8是转动轴的左视图。
图9是本发明工作的液压原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详述：
这种机械手关节，如图1~图8所示，包括一个设有进出油通道的圆管状的阀体1，阀体1的两端轴向设有与外部相通的上腔室19和下腔室21，上腔室19和下腔室21之间设有回油腔室20，上腔室19、下腔室21和回油腔室20均为圆孔形状，上腔室19、下腔室21和回油腔室20在侧壁的同侧分别设有与外部相通的径向通孔，本实施例中，径向通孔分为上通孔7、中通孔8和下通孔10，其中上通孔7与上腔室19相通，中通孔8与回油腔室20相通，下通孔10与下腔室21相通，上腔室19和下腔室21靠近外端部设有限位凸台，本实施例中，限位凸台分为上限位凸台6和下限位凸台17；上腔室19和下腔室21设有相对设置的上阀芯2和下阀芯11，上阀芯2和下阀芯11中间设有孔径相等的轴向通孔，轴向通孔与回油腔室20的直径相等；如图1所示，上阀芯2的右侧壁设有一个上矩形通孔13，下阀芯11的左侧壁设有一个下矩形通孔9，两个矩形通孔的位置呈180o相对设置；阀体1的两端设有端盖，端盖分上端盖3和下端盖12，上端盖3和下端盖12通过螺栓与阀体1紧固，在上端盖3与阀体1的上端部之间设有上密封圈34，下端盖12与阀体1的下端部之间设有下密封圈18。
阀体1内设有转动轴4，转动轴4的一端伸出阀体1的一侧端盖，本实施例中转动轴4伸出下端盖12；在上端盖3与上阀芯2之间设有上轴承5和下端盖12与下阀芯11之间设有下轴承16；上腔室19和下腔室21在靠近回油腔室20处分别设有上凹槽22和下凹槽23，上凹槽22和下凹槽23内分别安装有上内密封圈14和下内密封圈15；转动轴4为二段的阶梯轴，其中大端的直径与上阀芯2、下阀芯11的轴向通孔相等，其大端的中部设有轴向孔24，轴向孔24从转动轴4的大端通到内部，转动轴4的径向分别设有三个径向的半轴凹槽，半轴凹槽分别为上半轴凹槽25、中半轴凹槽26和下半轴凹槽27，上半轴凹槽25的位置对应上腔室19，中半轴凹槽26的位置对应回油腔室20，下半轴凹槽27的位置对应下腔室21，上半轴凹槽25、中半轴凹槽26和下半轴凹槽27之间通过轴向孔24互通；转动轴4的小端穿过下端盖12，在转动轴小端与下端盖12之间设有轴封35；上阀芯2和下阀芯11分别设有限位凹槽37，上阀芯2和下阀芯11装进上腔室19、下腔室21时，上阀芯2和下阀芯11的上限位凸台6和下限位凸台17刚好卡在上腔室19、下腔室21的限位凹槽37上。
如图9所示，上通孔7通过管路与油缸28的有杆腔连接，并通过第一油泵31向管路中供油；下通孔10通过管路与油缸28的无杆腔连接，并通过第二油泵32向管路中供油，在二个管路中设置同步通断的电磁阀33；中通孔8通过管路直接回油箱29；工作时，开启电源，电磁阀33接通，此时启动第二油泵32后，液压油进入油缸28的无杆腔和下通孔10，由于此时液压油经下通孔10进入阀体1，再经过下腔室21、下矩形通孔9、下半轴凹槽27、轴向孔24、回油腔室20、中通孔8流出阀体1回油箱，因此，第二油泵32处于卸荷状态，油缸28不动作；同时启动步进电机30，使转动轴4旋转一个角度，当转动轴4转动一定的角度，转动轴4的大端逐渐封闭下下矩形通孔9，此时液压油进入油缸28的无杆腔，油缸28的活塞杆向外伸出，提供举升动作；当步进电机30得到编码器（未画出）发出的停止信号时，步进电机30停止转动，电磁阀33断开，油缸28停止动作，机械手（未画出）停止在空中一个位置，至此，机械手完成一个举升过程；反之，电磁阀33接通，启动第一油泵31后，液压油进入油缸28的有杆腔和上通孔7，如果此时上矩形通孔13与上腔室19相通，液压油经上通孔7、上腔室19、上矩形通孔13、上半轴凹槽25、轴向孔24、回油腔室20、中通孔8流回油箱，第一油泵31处于卸荷状态，油缸28不动作；启动步进电机30，步进电机30带动转动轴4转过一个角度，转动轴4的大端逐渐封闭上矩形通孔13，此时液压油进入油缸28的有杆腔，油缸28的活塞杆向内伸回；当步进电机30得到编码器（未画出）发出的停止信号时，步进电机30停止转动，电磁阀33断开，油缸28停止动作，机械手（未画出）停止在空中一个位置。
Claims (6)
1.一种机械手关节，其特征在于：包括一个设有进出油通道的圆管状的阀体，所述阀体的两端轴向设有与外部相通的下腔室和上腔室，所述下腔室和所述上腔室之间通过回油腔室连通，所述下腔室、上腔室和回油腔室的侧壁分别设有与外部相通的径向通孔；所述下腔室和所述上腔室内对应设置有下阀芯和上阀芯，所述下阀芯、上阀芯的侧壁的相对位置设有一个径向通孔，所述阀体的两端设有端盖，所述阀体内设有转动轴，所述转动轴的一端伸出所述阀体的一侧端盖。
2.根据权利要求1所述的机械手关节，其特征在于：所述阀体两端与外部相通，其上腔室和下腔室靠近所述回油腔室处设有凹槽，靠近外端部设有限位凸台。
3.根据权利要求1所述的机械手关节，其特征在于：所述下阀芯和所述上阀芯中间设有等大的轴向通孔，所述轴向通孔与所述回油腔室的直径相等，所述下阀芯和所述上阀芯靠近所述回油腔室处设有密封圈；所述下阀芯和所述上阀芯的外端设有轴承，所述下阀芯和所述上阀芯设有限位凹槽。
4.根据权利要求3所述的机械手关节，其特征在于：所述转动轴为阶梯轴，其大端直径与所述轴向通孔相等，所述转动轴的大端中部设有轴向孔，其径向分别设有三个径向的半轴凹槽，所述半轴凹槽的位置分别对应所述下腔室、上腔室和所述回油腔室，所述半轴凹槽通过所述轴向孔互通。
5.根据权利要求4所述的机械手关节，其特征在于：所述阀体与所述端盖之间设有密封圈，并通过螺栓紧固。
6.根据权利要求5所述的机械手关节，其特征在于：所述转动轴伸出所述下端盖处设有轴封。
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