CN110064920B - 一种基于气动滑环结构的螺钉装配工具 - Google Patents

Abstract

一种基于气动滑环结构的螺钉装配工具，属于螺钉装配技术领域。有环形安装凸台的固定轴套在旋转轴外，旋转环一端套在环形安装凸台外，另一端套在旋转轴外，固定环套在旋转环外且与法兰盘一连接，法兰盘一与环形安装凸台连接，旋转环和固定环与限位环贴合，限位环固定在环形安装凸台外；法兰盘二与旋转环和法兰盘三连接，气缸通过法兰盘三与旋转轴连接；固定环有进气通孔，旋转环有环形凹槽、气道和出气通孔，进气管与对应的进气通孔、环形凹槽、气道和出气通孔连通设置，出气通孔与对应的出气管连通设置，出气管与气缸连通设置。本发明能够同时完成夹持与旋拧螺钉两个自由度的运动，能够操作不同型号的内六角圆柱体螺栓。

Description

一种基于气动滑环结构的螺钉装配工具

技术领域

本发明涉及一种基于气动滑环结构的螺钉装配工具，属于螺钉装配技术领域。

背景技术

机器人末端工具是能够使机器人直接与工件接触并且执行任务的设备。机器人末端工具可以根据不同的使用需求来定制不同的功能，如切割工具、多功能操作工具、安全螺母拆卸工具、燃料加注工具、套筒扳手工具等。在工业应用中，机器人末端工具的末端夹持器通常是二指或三指。然而，这些夹持器很少能够在执行夹持动作的同时执行旋转运动。螺钉装配是一种十分普遍的生产线操作任务，使用机器人来完成这一操作任务能够大幅度提高生产效率。这项工作不仅需要工具能够夹持螺栓，还需要工具能够完成旋拧螺钉需要的旋转运动。因此需要设计能够同时生成夹持和旋转这两种运动的末端工具。

由于旋拧螺钉需要一定的扭转力矩，而且希望旋转速度可控，因此旋转自由度可通过电机加减速器的结构实现。而如果通过电机驱动手爪执行夹紧这一运动，电机以及传动机构会占据大量的空间，而且也会大幅增加重量。且由于在实际旋拧装配工作过程中，螺钉需要旋拧几十圈才能拧紧，直接将气管连接到气缸将会产生气管缠绕问题。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种基于气动滑环结构的螺钉装配工具。

实现上述目的，本发明采取下述技术方案：一种基于气动滑环结构的螺钉装配工具，包括气缸、开关阀门、法兰盘一、限位环、固定环、旋转环、法兰盘二、法兰盘三、电动旋转机构、两个进气管以及两个出气管，所述电动旋转机构包括固定轴和旋转轴，所述固定轴套装在旋转轴一端的外侧，固定轴的外侧壁沿周向设有环形安装凸台，电动旋转机构的外侧自固定轴至旋转轴依次套装有法兰盘一、限位环、固定环、旋转环以及法兰盘二，所述旋转环的一端环套装在环形安装凸台一端的外侧，旋转环的另一端环套装在旋转轴一端的外侧，所述固定环紧密地套装在旋转环一端的外侧且与法兰盘一的一端固定连接，所述法兰盘一的另一端与环形安装凸台的另一端固定连接，旋转环和固定环的一端面均与限位环的一端面紧密贴合，所述限位环固定套装在所述环形安装凸台的外侧；旋转环的另一端面与法兰盘二的一端固定连接，所述法兰盘二的另一端与法兰盘三的一端固定连接，所述气缸通过法兰盘三与旋转轴的另一端固定连接；固定环的侧面贯穿其径向设有两个进气通孔，旋转环一端的外侧面沿周向设有两个环形凹槽，旋转环的另一端面沿轴向设有两个气道并分别通过密封塞进行封堵，旋转环另一端的外侧面设有两个出气通孔，所述两个进气管的进气端均通过开关阀门与高压气源连通设置，两个进气管的出气端分别与对应的进气通孔连通设置，两个所述进气通孔分别与对应的环形凹槽连通设置，两个所述环形凹槽分别与对应的气道的一端连通设置，两个所述气道的另一端分别与对应的出气通孔连通设置，两个所述出气通孔分别与对应的出气管的一端连通设置，两个所述出气管的另一端分别与气缸的两端连通设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够同时完成夹持与旋拧螺钉两个自由度的运动；根据气压传动的原理，使用气缸能够自如地根据需要卡紧、松开螺栓，设有密封圈，避免漏气，保证夹持与松开动作的成功切换且保持夹持的卡紧力；通过电动旋转机构,能够在卡紧螺栓的情况下将螺钉旋拧进入螺孔中，同时，避免在旋转过程中产生气管缠绕的问题；通过气缸手指的变换，能够操作不同型号的内六角圆柱体螺栓。

附图说明

图1是本发明的基于气动滑环结构的螺钉装配工具的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施方式一：如图1所示，本发明公开了一种基于气动滑环结构的螺钉装配工具，包括法兰盘一2、限位环3、固定环4、旋转环6、法兰盘二7、法兰盘三9、气缸10、开关阀门13、电动旋转机构、两个进气管11以及两个出气管12，

所述电动旋转机构包括固定轴1和旋转轴8，所述固定轴1的一端与机械臂的末端可拆卸固定连接，固定轴1的另一端套装在旋转轴8一端的外侧，固定轴1的外侧壁沿周向设有环形安装凸台A，电动旋转机构的外侧自固定轴至旋转轴依次套装有法兰盘一2、限位环3、固定环4、旋转环6及法兰盘二7，所述旋转环6的一端环套装在环形安装凸台A一端的外侧，旋转环6的另一端环套装在旋转轴8一端的外侧，所述固定环4紧密地套装在旋转环6一端的外侧且与法兰盘一2的一端通过多个螺栓一固定连接，所述法兰盘一2的另一端通过多个螺栓二与环形安装凸台A的另一端固定连接，旋转环6和固定环4的一端面均与限位环3的一端面紧密贴合，所述限位环3固定套装在所述环形安装凸台A的外侧；旋转环6的另一端面通过多个螺栓三与法兰盘二7的一端固定连接，所述法兰盘二7的另一端通过多个螺栓四与法兰盘三9的一端固定连接，所述气缸10通过法兰盘三9和多个螺栓五与旋转轴8的另一端固定连接；固定环4的侧面贯穿其径向设有两个进气通孔，分别为进气通孔一B1和进气通孔二B2，旋转环6一端的外侧面沿周向设有两个环形凹槽，分别为环形凹槽一C1和环形凹槽二C2，旋转环6的另一端面沿轴向设有两个气道，分别为气道一D1和气道二D2，并分别通过密封塞进行封堵，旋转环6另一端的外侧面设有两个出气通孔，分别为出气通孔一E1和出气通孔二E2，所述两个进气管11的进气端均通过开关阀门13与高压气源连通设置，两个进气管11的出气端分别与对应的进气通孔连通设置，两个所述进气通孔分别与对应的环形凹槽连通设置，两个所述环形凹槽分别与对应的气道的一端连通设置，两个所述气道的另一端分别与对应的出气通孔连通设置，两个所述出气通孔分别与对应的出气管12的一端连通设置，两个所述出气管12的另一端分别与气缸10的两端连通设置。

具体实施方式二：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述固定环4与旋转环6之间设有三个密封圈5，所述三个密封圈5与两个环形凹槽交替设置；位于两侧的密封圈5均是为了保证与各自相邻的环形凹槽与外界之间的密封性，位于中部的密封圈5是为了保证两个环形凹槽之间不会连通，装配过程中在每个沟道中均添加一定的润滑脂，以减少固定环4与旋转环6之间的旋转运动阻力。

所述气缸10是SMC型手指气缸，型号为：MHS3-40D，为现有技术，可外购获得。

当使用本发明夹紧螺钉时，将开关阀门13旋钮至一侧，给其中一个进气管11通入高压气体，高压气体自上述进气管11依次进入进气通孔一B1、环形凹槽一C1以及气道一D1，并从出气通孔一E1通过对应的出气管12进入到气缸10远离活塞杆一端的气孔，继而推动活塞杆推动螺钉运动，实现螺钉的夹紧。

当使用本发明松开螺钉时，将开关阀门13旋钮至另一侧，使另一个进气管11通入高压气体，高压气体自上述进气管11依次进入进气通孔二B2、环形凹槽二C2以及气道二D2，并从出气通孔二E2通过对应的出气管12进入到气缸10靠近活塞杆一端的气孔，继而推动活塞杆释放螺钉运动，实现螺钉的松开。

当使用本发明旋钮螺钉时，接通电动旋转机构的电源，继而旋转轴8开始转动，继而通过带动法兰盘三9带动气缸10转动，继而实现螺钉的旋钮。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的装体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种基于气动滑环结构的螺钉装配工具，包括气缸（10）、开关阀门（13）、两个进气管（11）以及两个出气管（12），其特征在于：所述装配工具还包括法兰盘一（2）、限位环（3）、固定环（4）、旋转环（6）、法兰盘二（7）、法兰盘三（9）以及电动旋转机构，所述电动旋转机构包括固定轴（1）和旋转轴（8），所述固定轴（1）套装在旋转轴（8）一端的外侧，固定轴（1）的外侧壁沿周向设有环形安装凸台（A），电动旋转机构的外侧自固定轴至旋转轴依次套装有法兰盘一（2）、限位环（3）、固定环（4）、旋转环（6）以及法兰盘二（7），所述旋转环（6）的一端环套装在环形安装凸台（A）一端的外侧，旋转环（6）的另一端环套装在旋转轴（8）一端的外侧，所述固定环（4）紧密地套装在旋转环（6）一端的外侧且与法兰盘一（2）的一端固定连接，所述法兰盘一（2）的另一端与环形安装凸台（A）的另一端固定连接，旋转环（6）和固定环（4）的一端面均与限位环（3）的一端面紧密贴合，所述限位环（3）固定套装在所述环形安装凸台（A）的外侧；旋转环（6）的另一端面与法兰盘二（7）的一端固定连接，所述法兰盘二（7）的另一端与法兰盘三（9）的一端固定连接，所述气缸（10）通过法兰盘三（9）与旋转轴（8）的另一端固定连接；固定环（4）的侧面贯穿其径向设有两个进气通孔，旋转环（6）一端的外侧面沿周向设有两个环形凹槽，旋转环（6）的另一端面沿轴向设有两个气道并分别通过密封塞进行封堵，旋转环（6）另一端的外侧面设有两个出气通孔，所述两个进气管（11）的进气端均通过开关阀门（13）与高压气源连通设置，两个进气管（11）的出气端分别与对应的进气通孔连通设置，两个所述进气通孔分别与对应的环形凹槽连通设置，两个所述环形凹槽分别与对应的气道的一端连通设置，两个所述气道的另一端分别与对应的出气通孔连通设置，两个所述出气通孔分别与对应的出气管（12）的一端连通设置，两个所述出气管（12）的另一端分别与气缸（10）的两端连通设置。

2.根据权利要求1所述的一种基于气动滑环结构的螺钉装配工具，其特征在于：所述固定环（4）与旋转环（6）之间设有三个密封圈（5），所述三个密封圈（5）与两个环形凹槽交替设置。

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