CN107627301A - 一种气动式90度旋转机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气动式90度旋转机构，包括与工业机器人末端同步转动且可沿着自身轴线做伸缩运动的气缸组件、安装在气缸组件的末端并可在气缸组件驱使下做90度旋转运动的摆臂。本发明具有结构设计合理、制造成本低、空间利用率高等优点，在保证摆臂与工业机器人末端同步转动的同时，还可以利用气缸组件控制摆臂做90度旋转，以快速的执行相应的操作，取代了传统的电机驱动旋转的方式，节省了空间；本发明采用气缸组件，有效的解决了气路管线缠绕的问题，保证了工业机器人的正常工作。

Description

一种气动式90度旋转机构

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体的说是一种气动式90度旋转机构。

背景技术

气动控制在工业机器人领域应用的较为普遍，传统的多采用气管管路连接的方式实现气体输送，但是这种方式一方面影响到工业机器人的外观，另一方面会对工业机器人的运动造成一定的影响，会出现缠线等情况，严重时会对工业机器人造成损害。

现有的工业机器人末端执行定角度转动时，多采用电机驱动的方式，这种方式一方面存在噪音，另一方面运动速度较慢，对于高速化的生产加工线来说并不能达到要求，而且电机本身会占据一定尺寸，导致整体空间尺寸较大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种气动式90度旋转机构。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种气动式90度旋转机构，包括与工业机器人末端同步转动且可沿着自身轴线做伸缩运动的气缸组件、安装在气缸组件的末端并可在气缸组件驱使下做90度旋转运动的摆臂。

所述气缸组件包括过气外套、套装在过气外套内且可转动的过气内套、在过气内套内做活塞运动的气缸活塞、与过气内套配合实现过气的底座。

所述过气内套上靠近工业机器人末端的一端通过沿着过气内套径向设置的内套锁紧螺丝连接有与工业机器人末端的固连的中转块。

所述过气内套具有一组用于控制气缸活塞伸缩运动的气缸气道。

所述过气内套的柱状外表面上设有与过气外套配合的若干个彼此互不连通且与气缸气道连通的环形气道。

所述过气外套上具有一组与对应的环形气道连通并与气缸气道构成控制气缸活塞伸缩运动的气路通道的进出气孔。

所述摆臂包括与气缸活塞相连的滑动座、安装在底座上且与滑动座两自由度偏心连接的旋转座。

所述过气外套上设有向外隆起的的延伸部，所述延伸部的中部设有将延伸部隔离成两个部分的纵槽，所述延伸部远离工业机器人末端的一端设有将延伸部的下部与过气外套隔开的横槽。

所述滑动座上设有腰型滑槽，所述旋转座上设有与腰型滑槽滑动的滑销。

本发明的有益效果是：本发明具有结构设计合理、制造成本低、空间利用率高等优点，在保证摆臂与工业机器人末端同步转动的同时，还可以利用气缸组件控制摆臂做90度旋转，以快速的执行相应的操作，取代了传统的电机驱动旋转的方式，节省了空间；本发明采用气缸组件，有效的解决了气路管线缠绕的问题，保证了工业机器人的正常工作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明安装在工业机器人末端上的主视结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本发明的主视内部结构示意图；

图4为图3的I局部放大图；

图5为图3的Ⅱ局部放大图；

图6为本发明的过气内套的结构示意图；

图7为本发明的过气外套的立体结构示意图；

图8为本发明安装在工业机器人末端上的爆炸结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图8所示，工业机器人末端包括工业机器人末端外壳1和工业机器人末端的转轴2。

一种气动式90度旋转机构，包括与工业机器人末端的转轴2同步转动且可沿着自身轴线做伸缩运动的气缸组件、安装在气缸组件的末端并可在气缸组件驱使下做90度旋转运动的摆臂。本发明设计的气缸组件，一方面可与工业机器人末端同步转动，从而带动摆臂一起运转，另一方面，采用气缸组件后，可以将外界的气体可以在过气气缸组件内传递，在保证过气气缸组件自身转动功能的基础上，实现了气压传递，有效的解决了传统的管线式的工业机器人存在的缠绕的问题，从而保证了工业机器人执行部件的正常运转。

所述气缸组件包括固定在工业机器人末端外壳1上的过气外套3、套装在过气外套3内且可与工业机器人末端的转轴2同步转动的过气内套6、在过气内套6内做活塞运动的气缸活塞8、用以与过气内套6配合形成密封活塞腔13的密封板7、安装在过气内套6上远离工业机器人末端的一端且与过气内套6配合实现过气的底座9。外界的气体进入到过气外套3内，用于控制气缸活塞8做伸缩运动，具备了气缸的功能，进而将伸缩运动的力传递给摆臂，以带动摆臂做90度旋转运动，取代了传统的气管连接的方式，能保证在过气内套6自由转动的同时还能保证气压的正常传递，互不干扰。

所述过气内套6上靠近工业机器人末端的转轴2的一端通过沿着过气内套6径向设置的内套锁紧螺丝5连接有与工业机器人末端的转轴2的固连的中转块4。

所述过气内套6具有一组与密封活塞腔13连通且用于控制气缸活塞8伸缩运动的气缸气道14。

所述过气内套6的柱状外表面上设有与过气外套3配合的若干个彼此互不连通且与气缸气道14连通的环形气道6a。本发明环形气道6a的设计，保证了过气内套6在转动的过程中气体的不断供给，结构设计巧妙。

所述过气外套3上具有一组与对应的环形气道6a连通并与气缸气道14构成控制气缸活塞8伸缩运动的气路通道的进出气孔16。外界的气体可以注入到进出气孔16，以执行相应的操作。

所述摆臂包括与气缸活塞8伸出密封板7的部位相连的滑动座10、铰接安装在底座9上且与滑动座10两自由度偏心连接的旋转座11。

所述过气外套3上靠近工业机器人末端外壳1的一端设有向外隆起的的延伸部3a，所述延伸部3a的中部设有将延伸部3a隔离成两个部分的纵槽3b，所述延伸部3a远离工业机器人末端外壳1的一端设有将延伸部3a的下部与过气外套3隔开的横槽3c。通过螺栓穿过延伸部3a的两个部分后旋紧，即可使过气外套3紧紧的固定在工业机器人末端外壳1上。

所述滑动座10上设有腰型滑槽10a，所述旋转座11上设有与腰型滑槽10a滑动的滑销11a。

利用气缸活塞8推动滑动座10运动，从而驱使旋转座11绕着与底座9的铰接处转动，实现了90度幅度的转动，从而执行相应操作。

所述密封活塞腔13上靠近工业机器人末端的内壁上设有储气槽13a，从而在进出气孔16处进气后，经过气缸气道14传递至储气槽13a处，从而使完全收缩状态的气缸活塞8受气压力作用被推出，具备了气缸的功能。

本发明的气路工作过程为：当需要摆臂旋转90度时，外界的气体从进出气孔16处进气后，即可驱使气缸活塞8伸出，以推动摆臂旋转90度，复位操作只需使气路反向通气即可。

本发明还可以在摆臂跟随工业机器人末端一起转动的过程中，保证90度旋转动作的正常执行，不会出现气管缠绕现象。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种气动式90度旋转机构，其特征在于：包括与工业机器人末端同步转动且可沿着自身轴线做伸缩运动的气缸组件、安装在气缸组件的末端并可在气缸组件驱使下做90度旋转运动的摆臂。

2.根据权利要求1所述的一种气动式90度旋转机构，其特征在于：所述气缸组件包括过气外套(3)、套装在过气外套(3)内且可转动的过气内套(6)、在过气内套(6)内做活塞运动的气缸活塞(8)、与过气内套(6)配合实现过气的底座(9)。

3.根据权利要求2所述的一种气动式90度旋转机构，其特征在于：所述过气内套(6)上靠近工业机器人末端的一端通过沿着过气内套(6)径向设置的内套锁紧螺丝(5)连接有与工业机器人末端的固连的中转块(4)。

4.根据权利要求2所述的一种气动式90度旋转机构，其特征在于：所述过气内套(6)具有一组用于控制气缸活塞(8)伸缩运动的气缸气道(14)。

5.根据权利要求4所述的一种气动式90度旋转机构，其特征在于：所述过气内套(6)的柱状外表面上设有与过气外套(3)配合的若干个彼此互不连通且与气缸气道(14)连通的环形气道(6a)。

6.根据权利要求4所述的一种气动式90度旋转机构，其特征在于：所述过气外套(3)上具有一组与对应的环形气道(6a)连通并与气缸气道(14)构成控制气缸活塞(8)伸缩运动的气路通道的进出气孔(16)。

7.根据权利要求2所述的一种气动式90度旋转机构，其特征在于：所述摆臂包括与气缸活塞(8)相连的滑动座(10)、安装在底座(9)上且与滑动座(10)两自由度偏心连接的旋转座(11)。

8.根据权利要求2所述的一种气动式90度旋转机构，其特征在于：所述过气外套(3)上设有向外隆起的的延伸部(3a)，所述延伸部(3a)的中部设有将延伸部(3a)隔离成两个部分的纵槽(3b)，所述延伸部(3a)远离工业机器人末端的一端设有将延伸部(3a)的下部与过气外套(3)隔开的横槽(3c)。

9.根据权利要求6所述的一种气动式90度旋转机构，其特征在于：所述滑动座(10)上设有腰型滑槽(10a)，所述旋转座(11)上设有与腰型滑槽(10a)滑动的滑销(11a)。