CN109333567B - 一种自动化螺旋式旋转头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化螺旋式旋转头，包括螺旋旋转头主体,螺旋旋转头主体内设置有活塞腔，所述活塞腔内转动设置有伸出螺旋旋转头主体的旋转芯轴，所述旋转芯轴上套设有滑动套，所述滑动套上套设有驱动活塞，所述驱动活塞将活塞腔分割为上压腔和下压腔，所述螺旋旋转头主体上设置有与下压腔相通的下充气口，所述螺旋旋转头主体上设置有与上压腔相通的上充气口，所述滑动套或旋转芯轴上设置有螺旋槽，对应的旋转芯轴或者滑动套上设置有传动件。具有提高旋转头旋转精度并降低旋转头内部损坏的优点。

Description

一种自动化螺旋式旋转头

技术领域

本发明涉及机械制造自动化技术领域，特指一种自动化螺旋式旋转头。

背景技术

这几年以来，机器人就仿佛被施了魔法一样，吸引着大家的目光，也毫无争议地成为业界讨论的热点。各式各样的机器人已屡见不鲜，工业制造生产有工业机器人代工，迎宾服务有服务机器人解决，侦查有军用机器人代替。机器人的应用已经成为一种时代趋势，越来越多的企业为了顺应趋势，投入大量资金和人力开发机器人产业，这不仅为企业带来了可观的利润，也促进了整个机器人行业的进步。

同时，随着机器人行业的蓬勃发展，与之相配套的机器人终端执行器也跟着欣欣向荣起来，国内国外的终端执行器的厂商也应运而生，目前市面上的气动夹爪品种繁多，良莠不齐，有些产品并非是制造水平的不足导致性能和寿命的不尽人意，其实更重要的还是在设计上出现了欠科学合理导致的，就市面上的“气动摆台式旋转缸”而言，很多使用者在使用的过程中抱怨，具体表现为以下几种缺陷：

1.齿轮齿条传动，间隙大，旋转精度低；

2.由于结构限制，齿轮模数小，强度低，稍微撞机就会导致齿轮断齿失效；

3.结构复杂，造价高。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动化螺旋式旋转头，具有提高旋转头旋转精度并降低旋转头内部损坏的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种自动化螺旋式旋转头，包括螺旋旋转头主体,螺旋旋转头主体内设置有活塞腔，所述活塞腔内转动设置有伸出螺旋旋转头主体的旋转芯轴，所述旋转芯轴上套设有滑动套，所述滑动套上套设有驱动活塞，所述驱动活塞将活塞腔分割为上压腔和下压腔，所述螺旋旋转头主体上设置有与下压腔相通的下充气口，所述螺旋旋转头主体上设置有与上压腔相通的上充气口，所述滑动套或旋转芯轴上设置有螺旋槽，对应的旋转芯轴或者滑动套上设置有传动件。

优选地，所述驱动活塞上设置有第一定位槽，所述滑动套上设置有与第一定位槽卡合的定位销。

优选地，所述螺旋旋转头主体上设置有套设在旋转芯轴上的从动盘，所述从动盘上设置有感应触头，所述螺旋旋转头主体上设置有若干与感应触头配合的传感器，以控制旋转芯轴的转动角度。

优选地，所述从动盘上设置有第一键槽，所述旋转芯轴上设置有第二键槽，所述第一键槽内安装有与第二键槽卡合的键，所述从动盘上设置有与第一键槽相通的环形槽，所述环形槽内设置有旋转芯轴抵接的限位板，所述限位板与旋转芯轴通过第二紧固件相连。

优选地，所述从动盘上设置有第一安装座，所述感应触头设置于第一安装座上，所述螺旋旋转头主体上设置有若干第二安装座，所述传感器设置于第二安装座上。

优选地，所述第二安装座上均设置有可与第一安装座抵接的限位缓冲缸。

优选地，所述从动盘上设置有与第一安装座配合的安装槽，所述第一安装座通过第一紧固件安装在安装槽内。

优选地，所述旋转芯轴的两端分别套设有前轴承和后轴承，所述前轴承和后轴承均与活塞腔的内壁卡合。

优选地，所述旋转芯轴于前轴承与滑动套之间设置有与活塞腔内部抵接的密封板。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、通过上压腔和下压腔的压差，驱使驱动活塞上下运动，驱动活塞带动滑动套滑动，滑动套螺旋槽与传动件配合，带动旋转芯轴转动，取代齿轮齿条的传动，提高旋转头的转动精度，同时降低了由于齿轮齿条之间损坏严重的问题，降低了用户的使用成本。

2、采用上述方案，将通过定位销与第一定位槽卡合，限制驱动活塞与转动套之间的相对转动，避免相对转动影响螺纹槽与传动件之间的传动，一定程度上提高该旋转头的使用寿命。

3、采用上述方案，将键置于第一键槽与第二键槽之间，并且通过限位板进行轴向的限位，避免键脱离，同时通过键实现旋转芯轴于从动盘之间的传动，在安装时，旋转芯轴与从动盘不需要过盈安装，只需要通过第二紧固件进行固定，就能实现从动盘的转动，方便工作人员安装，同时减小旋转芯轴与从动盘之间的损坏。

4、采用上述方案，当感应触头与传感器相对时，限位缓冲缸与相应的第二安装座抵接，通过限位缓冲缸分担从动盘突然停下时的惯性，减小传动件与螺旋槽之间的损坏，延长该旋转头的使用寿命。

5、采用上述方案，减小旋转芯轴与螺旋旋转头主体的摩擦，减小损坏，同时加强旋转芯轴转动时的稳定性。

6、通过密封板加强活塞腔内的密封性，避免活塞腔漏气影响上压腔和下压腔的压差变化。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图；

图2是实施例一图1的左视图；

图3是实施例一图2中沿A-A的剖视图；

图4是实施例一的部分剖视图；

图5是实施例一中从动盘与旋转芯轴结构安装示意图；

图6是实施例二的剖视图。

图中，1、螺旋旋转头主体；2、前盖；3、后盖；4、活塞腔；5、旋转芯轴；6、前轴承；7、后轴承；8、滑动套；9、驱动组件；91、驱动活塞；92、螺旋槽；93、传动件；94、定位销；10、密封板；11、从动盘；12、安装槽；13、第一安装座；14、第二安装座；15、感应触头；16、传感器；17、第一键槽；18、第二键槽；19、键；20、环形槽；21、限位板；22、限位缓冲缸；23、上充气口；24、下充气口。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明做进一步描述。

实施例一：

如图1和图2所示，一种自动化螺旋式旋转头，包括螺旋旋转头主体1，螺旋旋转头主体1内设置有活塞腔4，活塞腔4贯穿螺旋旋转头主体1，前盖2和后盖3均通过螺栓固定在螺旋旋转头主体1上。

螺旋旋转头主体1上设置有封闭活塞腔4的前盖2和后盖3。后盖3上设置有与活塞腔4相通的上充气口23以及下充气口24。

如图3和图4所示，活塞腔4内转动设置有旋转芯轴5，螺旋旋转头主体1于活塞腔4内设置有前轴承6和后轴承7，前轴承6靠近前盖2，后轴承7靠近后盖3。活塞腔4内设置有与前轴承6卡合的第一卡槽，活塞腔4内还设置有与后轴承7卡合的第二卡槽，旋转芯轴5贯穿前轴承6和后轴承7。

旋转芯轴5上套设有滑动套8，活塞腔4内设置有驱动滑动套8滑动的驱动组件9，驱动组件9包括套设在滑动套8上的驱动活塞91，驱动活塞91与活塞腔4的侧壁抵接，驱动活塞91沿径向贯穿设置有第一定位槽，旋转芯轴5上设置有第一定位槽配合的第二定位槽，第一定位槽内插设有与第二定位槽卡合的定位销94。

驱动活塞91将活塞腔分割成上压腔与下压腔，上压腔与上充气口23相通，下压腔与下充气口24相通。

驱动组件9还包括设置滑动套8上的螺旋槽92，旋转芯轴5上设置有可在螺旋槽92内滑动的传动件93，传动件93可设置为滚动销、滚珠等。

旋转芯轴5上还设置有密封板10，密封板10与前轴承6设置有0.2cm-0.3cm的间距。活塞腔4的侧壁上设置有与密封板10抵接的环形凸台。

旋转芯轴5穿透前盖2伸出螺旋旋转头主体1，旋转芯轴5的部连接有从动盘11，旋转芯轴5穿透从动盘11的内圈，从动盘11内圈的侧壁上设置有第一键槽17，第一键槽17沿从动盘11的轴向贯穿从动盘11，旋转芯轴5上设置有第二键槽18，第一键槽17和第二键槽18配合形成安装空间，第一键槽17内安装有与第二键槽18卡合的键19，从动盘11上设置有与第一键槽17相通的环形槽20，环形槽20的直径大于旋转芯轴5内圈的直径。环形槽20内设置有旋转芯轴5抵接的限位板21，限位板21封闭安装空间。限位板21与旋转芯轴5通过第二紧固件相连，第二紧固件设置为螺栓。

如图5所示，从动盘11的侧壁上设置有安装槽12，安装槽12内设置第一安装座13，第一安装座13通过第一紧固件安装在安装槽12内，第一紧固件设置为螺栓。第一安装座13上设置有感应触头15，螺旋旋转头主体1上设置有若干第二安装座14，本实施例展示两个第二安装座14，并且第二安装座14的安装位置根据旋转芯轴5需要转动的角度而定，本实施例中的两个第二安装座14对称设置在螺旋旋转头主体1上。第二安装座14通过螺栓固定在螺旋旋转头主体1上，第二安装座14上设置有与感应触头15配合的传感器16。

如图1所示，第二安装座14上还设置有限位缓冲缸22，限位缓冲缸22的缸体固定在第二安装座14上，限位缓冲缸22的缓冲部可与第一安装座13抵接。

实施例二：

如图6所示，驱动组件9包括套设在滑动套8上的驱动活塞91，旋转芯轴5上开设有螺旋槽92，滑动套8上设置有安装孔，安装孔沿滑动套8轴向贯穿滑动套8，安装孔内插设有可在螺旋槽92内滑动的传动件93。

使用过程：

上充气口23打开时，上压腔的压强大于下压腔的压强，驱动活塞91带动滑动套8沿着活塞腔4滑动，传动件93沿着螺旋槽92滑动，同时带动旋转芯轴5转动，带动从动盘11转动，从动盘11带动感应触头15转动，感应触头15旋转预设角度后，与传感器16相对，传感器16输出到位信号，闭合上充气口23，打开下充气口24，下压腔的压强大于上压腔的压强，驱动活塞91带动滑动套8反向滑动，传动件93沿着螺旋槽92滑动，驱使旋转芯轴5反向转动，从动盘11反向转动，旋转芯轴5转动预设角度后与相应的感应触头15相对，传感器16输出到位信号，下充气口24闭合，上充气口23打开，实现该旋转头在预设角度内往复转动。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动化螺旋式旋转头，包括螺旋旋转头主体(1)，其特征在于：螺旋旋转头主体(1)内设置有活塞腔(4)，所述活塞腔(4)内转动设置有伸出螺旋旋转头主体(1)的旋转芯轴(5)，所述旋转芯轴(5)上套设有滑动套(8)，所述滑动套(8)上套设有驱动活塞(91)，所述驱动活塞(91)将活塞腔分割为上压腔和下压腔，所述滑动套(8)或旋转芯轴(5)上设置有螺旋槽(92)，对应的旋转芯轴(5)或者滑动套(8)上设置有传动件(93)；

所述螺旋旋转头主体(1)上设置有套设在旋转芯轴(5)上的从动盘(11)，从动盘(11)上设置有环形槽(20)，所述环形槽(20)内设置有与旋转芯轴(5)抵接的限位板(21)；

螺旋旋转头主体(1)上设置有封闭活塞腔(4)的前盖(2)和后盖(3)，后盖(3)上设置有与活塞腔(4)相通的上充气口(23)和下充气口(24)；上压腔与上充气口(23)相通，下压腔与下充气口(24)相通；

所述从动盘(11)上设置有第一键槽(17)，所述旋转芯轴(5)上设置有第二键槽(18)，所述第一键槽(17)内安装有与第二键槽(18)卡合的键(19)，所述环形槽(20)与第一键槽(17)相通，所述限位板(21)与旋转芯轴(5)通过第二紧固件相连；

所述旋转芯轴(5)的两端分别套设有前轴承(6)和后轴承(7)，所述前轴承(6)和后轴承(7)均与活塞腔(4)的内壁卡合。

2.根据权利要求1所述的一种自动化螺旋式旋转头，其特征在于：所述驱动活塞(91)上设置有第一定位槽，所述滑动套(8)上设置有与第一定位槽卡合的定位销(94)。

3.根据权利要求1所述的一种自动化螺旋式旋转头，其特征在于：所述从动盘(11)上设置有感应触头(15)，所述螺旋旋转头主体(1)上设置有若干与感应触头(15)配合的传感器(16)，以控制旋转芯轴(5)的转动角度。

4.根据权利要求3所述的一种自动化螺旋式旋转头，其特征在于：所述从动盘(11)上设置有第一安装座(13)，所述感应触头(15)设置于第一安装座(13)上，所述螺旋旋转头主体(1)上设置有若干第二安装座(14)，所述传感器(16)设置于第二安装座(14)上。

5.根据权利要求4所述的一种自动化螺旋式旋转头，其特征在于：所述第二安装座(14)上设置有可与第一安装座(13)抵接的限位缓冲缸(22)。

6.根据权利要求5所述的一种自动化螺旋式旋转头，其特征在于：所述从动盘(11)上设置有与第一安装座(13)配合的安装槽(12)，所述第一安装座(13)通过第一紧固件安装在安装槽(12)内。

7.根据权利要求1所述的一种自动化螺旋式旋转头，其特征在于：所述旋转芯轴(5)于前轴承(6)与滑动套(8)之间设置有与活塞腔(4)内壁抵接的密封板(10)。

Images