CN115070385B - 多功能气动执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能气动执行机构，包括外固定组件、内固定组件、取料件、第一弹性组件及第二弹性组件，外固定组件设有第一进气孔及第二进气孔；内固定组件的内部与外固定组件围设有第一容置腔，内固定组件的外侧与外固定组件的内壁围设有第二容置腔；取料件可转动地设置于内固定组件上；第一弹性组件的一端可移动形变地设置于第一容置腔内，第一弹性组件的另一端抵接于取料件的内侧，第一弹性组件与内固定组件、外固定组件围设有第一气室，第一进气孔与第一气室连通；第二弹性组件可移动形变地设置于第二容置腔内并位于取料件的外侧，第二弹性组件与内固定组件、外固定组件围设有第二气室，第二进气孔与第二气室连通。

Description

多功能气动执行机构

技术领域

本发明涉及自动化装配技术领域，尤其涉及一种多功能气动执行机构。

背景技术

在自动化装配技术领域中，要实现取料和将所取的工件压入指定位置两个动作，通常需要至少两个以上的组合式执行机构才可以实现，例如，一个执行机构用于取料，另一个执行机构用于将工件压入指定位置。而多个执行机构的组合相对占用较大空间，从而导致整个装置不适用于微小零件和狭窄空间的自动化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既可取料，又可将工件压入指定位置的多功能气动执行机构。

为实现上述目的，本发明提供了一种多功能气动执行机构，包括外固定组件、内固定组件、取料件、第一弹性组件及第二弹性组件，所述外固定组件设有第一进气孔及第二进气孔；所述内固定组件设置于所述外固定组件的内部，所述内固定组件的内部与所述外固定组件围设有第一容置腔，所述内固定组件的外侧与所述外固定组件的内壁围设有第二容置腔，所述第二容置腔位于所述第一容置腔的外周；所述取料件至少有两个，所述取料件的一端可转动地设置于所述内固定组件上，所述取料件的另一端穿过所述外固定组件并伸出至外界中；所述第一弹性组件的一端可移动形变地设置于所述第一容置腔内，所述第一弹性组件的另一端穿过所述内固定组件并抵接于所述取料件的内侧，所述第一弹性组件在所述第一容置腔内与所述内固定组件、所述外固定组件围设有第一气室，所述第一进气孔与所述第一气室连通；借由从所述第一进气孔进入的气体顶推所述第一弹性组件移动形变，使得所述第一弹性组件顶推所述取料件转动撑开，以使所述取料件取料；所述第二弹性组件可移动形变地设置于所述第二容置腔内并位于所述取料件的外侧，所述第二弹性组件在所述第二容置腔内与所述内固定组件、所述外固定组件围设有第二气室，所述第二进气孔与所述第二气室连通；借由从所述第二进气孔进入的气体顶推所述第二弹性组件移动形变，使得所述第二弹性组件顶推所述取料件所取的工件。

较佳地，所述外固定组件包括底座及壳体，所述底座与所述壳体连接并围设有第一内部空间，所述内固定组件设置于所述第一内部空间内并与所述底座连接，所述内固定组件的内部与所述底座围设有所述第一容置腔，所述内固定组件的外侧与所述底座的内壁、所述壳体的内壁围设有所述第二容置腔。

较佳地，所述内固定组件包括内套，所述内套设置于所述外固定组件的内部，所述内套的内部与所述外固定组件围设有所述第一容置腔，所述内套的外侧与所述外固定组件的内壁围设有所述第二容置腔，所述取料件的一端可转动地设置于所述内套上，所述第一弹性组件穿过所述内套并抵接于所述取料件的内侧。

较佳地，所述内固定组件还包括保护套，所述保护套的一端与所述内套的一端连接，所述第二弹性组件套设于所述内套和所述保护套的外侧，所述保护套套设于所述取料件的外侧，且所述取料件穿过所述保护套及所述第二弹性组件并伸出至外界中。

较佳地，所述保护套上设有供所述取料件穿过的第一避让孔。

较佳地，所述第一避让孔包括中心孔部及若干个分别与所述中心孔部连通的导向孔部，所述导向孔部的数量与所述取料件的数量相同，各所述取料件可分别在对应的所述导向孔部内动作。

较佳地，所述内套与所述保护套之间设有锁定位，所述取料件的一端插接于所述锁定位内并形成旋转支点，所述取料件的另一端穿过所述保护套及所述第二弹性组件并伸出至外界中。

较佳地，所述取料件包括插接部、从所述插接部的一端弯折延伸形成的受力部以及从所述受力部的一端弯折延伸形成的取料部，所述插接部插接于所述锁定位内，第一弹性组件抵接于所述受力部的内侧，所述取料部穿过所述保护套及所述第二弹性组件并伸出至外界中。

较佳地，所述第一弹性组件包括第一活塞及第一弹性件，所述第一活塞的一端可移动地设置于所述第一容置腔内，所述第一活塞的另一端穿过所述内固定组件并抵接于所述取料件的内侧，所述第一弹性件设置于所述第一容置腔内，且所述第一弹性件沿所述第一活塞的移动方向设置于所述第一活塞与所述内固定组件之间。

较佳地，所述第一活塞包括活塞部及推杆部，所述活塞部与所述推杆部的一端连接，所述活塞部可移动地设置于所述第一容置腔内，所述推杆部的另一端穿过所述内固定组件并抵接于所述取料件的内侧，所述第一弹性件设置于所述活塞部与所述内固定组件之间。

较佳地，所述活塞部与所述推杆部可拆卸连接。

较佳地，所述活塞部与所述内固定组件之间设有第一密封件。

较佳地，所述活塞部与所述内固定组件之间设有第一耐磨环。

较佳地，所述推杆部上设有若干个用于定位所述取料件的定位槽，所述取料件插接定位于所述定位槽内。

较佳地，所述推杆部抵接于所述取料件内侧的端部呈锥形。

较佳地，所述第二弹性组件包括第二活塞及第二弹性件，所述第二活塞可移动地设置于所述第二容置腔内，所述第二活塞的一端穿过所述外固定组件并伸出至外界，所述第二弹性件沿所述第二活塞的移动方向设置于所述第二活塞与所述外固定组件的内壁之间。

较佳地，所述第二活塞伸出至外界的端部上设有供所述取料件穿过的第二避让孔。

较佳地，所述第二活塞与所述外固定组件的内壁之间设有第二密封件。

较佳地，所述第二活塞与所述外固定组件的内壁之间设有第二耐磨环。

与现有技术相比，本发明的多功能气动执行机构通过设置外固定组件、内固定组件、取料件、第一弹性组件及第二弹性组件，可通过外固定组件的第一进气孔进气，使得气体进入第一气室并顶推所述第一弹性组件移动形变，从而使得所述第一弹性组件顶推所述取料件转动撑开，进而使得各取料件内撑取料；在外部移动机构带动本发明的多功能气动执行机构移动至预设位置后，可通过外固定组件的第二进气孔进气，使得气体进入第二气室并顶推所述第二弹性组件移动形变，从而使得所述第二弹性组件顶推所述取料件所取的工件，进而将工件压入指定位置。因此，本发明的多功能气动执行机构既可取料，又可将工件压入指定位置，单个机构可完成多个功能，极大地减少在自动化装配中所占用的空间，适用于微小零件和狭窄空间的自动化生产。

附图说明

图1是本发明的多功能气动执行机构的立体结构图。

图2是本发明的多功能气动执行机构的左视图。

图3是沿图2中A-A方向的剖视图。

图4是本发明的内固定组件的立体结构图。

图5是本发明的推杆部的立体结构图。

图6是本发明的取料件的结构图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1至图3，本发明的多功能气动执行机构100包括外固定组件1、内固定组件2、取料件3、第一弹性组件4及第二弹性组件5。外固定组件1设有第一进气孔111及第二进气孔112。内固定组件2设置于外固定组件1的内部，内固定组件2的内部与外固定组件1围设有第一容置腔6，内固定组件2的外侧与外固定组件1的内壁围设有第二容置腔7，第二容置腔7位于第一容置腔6的外周。取料件3至少有两个，取料件3的一端可转动地设置于内固定组件2上，取料件3的另一端穿过外固定组件1并伸出至外界中。第一弹性组件4的一端可移动形变地设置于第一容置腔6内，第一弹性组件4的另一端穿过内固定组件2并抵接于取料件3的内侧，第一弹性组件4在第一容置腔6内与内固定组件2、外固定组件1围设有第一气室61，第一进气孔111与第一气室61连通；借由从第一进气孔111进入的气体顶推第一弹性组件4移动形变，使得第一弹性组件4顶推取料件3转动撑开，以使取料件3取料。第二弹性组件5可移动形变地设置于第二容置腔7内并位于取料件3的外侧，第二弹性组件5在第二容置腔7内与内固定组件2、外固定组件1围设有第二气室71，第二进气孔112与第二气室71连通；借由从第二进气孔112进入的气体顶推第二弹性组件5移动形变，使得第二弹性组件5顶推取料件3所取的工件。

具体地，通过外固定组件1的第一进气孔111进气，使得气体进入第一气室61并顶推第一弹性组件4移动形变，从而使得第一弹性组件4顶推取料件3转动撑开，进而使得各取料件3内撑取料；在外部移动机构(图中未示)带动本发明的多功能气动执行机构100移动至预设位置后，可通过外固定组件1的第二进气孔112进气，使得气体进入第二气室71并顶推第二弹性组件5移动形变，从而使得第二弹性组件5顶推取料件3所取的工件，进而将工件压入指定位置。

请参阅图1及图3，在本实施例中，外固定组件1包括底座11及壳体12，底座11与壳体12连接并围设有第一内部空间，内固定组件2设置于第一内部空间内并与底座11连接，内固定组件2的内部与底座11围设有第一容置腔6，内固定组件2的外侧与底座11的内壁、壳体12的内壁围设有第二容置腔7。具体地，底座11与壳体12螺纹连接，以便于对底座11和壳体12进行安装或拆卸。

请参阅图3及图4，在本实施例中，内固定组件2包括内套21，内套21设置于外固定组件1的内部，内套21的内部与外固定组件1围设有第一容置腔6，内套21的外侧与外固定组件1的内壁围设有第二容置腔7。具体地，内套21位于外固定组件1的第一内部空间并与底座11连接，内套21的内部具有第二内部空间，内套21通过该第二内部空间与底座11围设有该第一容置腔6，内套21的外侧与底座11的内壁、壳体12的内壁围设有该第二容置腔7。其中，底座11的一端具有凹口，内套21插接于该凹口内并与凹口的内壁螺纹连接，但不以此为限。取料件3的一端可转动地设置于内套21上，第一弹性组件4穿过内套21并抵接于取料件3的内侧。更具体地，第一弹性组件4在第一容置腔6内与底座11、内套21围设有第一气室61，第二弹性组件5在第二容置腔7内与内套21、底座11、壳体12围设有第二气室71。

请继续参阅图3及图4，内固定组件2还包括保护套22，保护套22的一端与内套21的一端连接，第二弹性组件5套设于内套21和保护套22的外侧，保护套22套设于取料件3的外侧，且取料件3穿过保护套22及第二弹性组件5并伸出至外界中。具体地，保护套22上设有供取料件3穿过的第一避让孔221。更具体地，第一避让孔221包括中心孔部221a及若干个分别与中心孔部221a连通的导向孔部221b，导向孔部221b的数量与取料件3的数量相同，各取料件3可分别在对应的导向孔部221b内动作。导向孔部221b与取料件3一一对应，导向孔部221b用于对取料件3的移动起导向作用。

请参阅图3及图6，在本实施例中，内套21与保护套22之间设有锁定位23，取料件3的一端插接于锁定位23内并形成旋转支点，取料件3的另一端穿过保护套22及第二弹性组件5并伸出至外界中。可通过第一弹性组件4顶推各取料件3，使得各取料件3以该旋转支点为支点转动撑开，从而实现内撑取料。具体地，取料件3包括插接部31、从插接部31的一端弯折延伸形成的受力部32以及从受力部32的一端弯折延伸形成的取料部33，插接部31插接于锁定位23内，第一弹性组件4抵接于受力部32的内侧，取料部33穿过保护套22及第二弹性组件5并伸出至外界中。第一弹性组件4可通过顶推取料件3的受力部32，使得取料件3的取料部33转动撑开并取料。更具体地，取料件3具有弹性形变能力，使得取料件3被抵顶时，以一端为旋转支点，而另一端转动形变；取料件3在失去内侧抵顶力后释放自身能力而做收缩动作。值得注意的是，在其他实施例中，也可利用取料件3在失去内侧抵顶力后释放自身能力而做收缩动作的方式，进行夹紧取料动作。还有，取料件3的转动设置方式不以此为限，举例而言，取料件3的一端可通过转动轴转动连接于内套21上。

请参阅图3，第一弹性组件4包括第一活塞41及第一弹性件42。第一活塞41的一端可移动地设置于第一容置腔6内，第一活塞41的另一端穿过内固定组件2并抵接于取料件3的内侧；具体地，第一活塞41穿过内套21并抵接于取料件3的受力部32的内侧。第一弹性件42设置于第一容置腔6内，且第一弹性件42沿第一活塞41的移动方向设置于第一活塞41与内固定组件2之间。第一活塞41在第一容置腔6内与底座11、内套21围设有第一气室61。气体通过第一进气孔111进入第一气室61后，会顶推第一活塞41移动并挤压第一弹性件42，使得第一活塞41顶推取料件3转动撑开，以使取料件3取料，同时，第一弹性件42蓄能。在第一进气孔111断气而不再像第一气室61输气时，第一活塞41可在第一弹性件42的弹性恢复力作用下移动复位。

请参阅图3及图5，在本实施例中，第一活塞41包括活塞部411及推杆部412，活塞部411与推杆部412的一端连接，活塞部411可移动地设置于第一容置腔6内，推杆部412的另一端穿过内固定组件2并抵接于取料件3的内侧，第一弹性件42设置于活塞部411与内固定组件2之间。较佳地，活塞部411与推杆部412可拆卸连接，举例而言，活塞部411与推杆部412可采用现有的螺纹连接的方式，但不以此为限。具体地，推杆部412上设有若干个用于定位取料件3的定位槽412a，取料件3插接定位于定位槽412a内。进一步地，推杆部412抵接于取料件3内侧的端部呈锥形。

请参阅图3，活塞部411与内固定组件2之间设有第一密封件43，具体地，第一密封件43套设于活塞部411上并设置于活塞部411与内套21的内壁之间，以保证活塞部411与内固定组件2之间的气密性。更进一步地，活塞部411与内固定组件2之间设有第一耐磨环44，第一耐磨环44套设于活塞部411上，保证第一活塞41的耐磨度，提高第一活塞41的使用寿命。

请继续参阅图3，第二弹性组件5包括第二活塞51及第二弹性件52，第二活塞51可移动地设置于第二容置腔7内，第二活塞51的一端穿过外固定组件1并伸出至外界，第二弹性件52沿第二活塞51的移动方向设置于第二活塞51与外固定组件1的内壁之间。气体通过第二进气孔112进入第二气室71后，会顶推第二活塞51移动并挤压第二弹性件52，使得第二活塞51顶推取料件3所取的工件，进而将工件压入指定位置。在第二进气孔112断气而不再像第二气室71输气时，第二活塞51可在第二弹性件52的弹性恢复力作用下移动复位。具体地，第二活塞51伸出至外界的端部上设有供取料件3穿过的第二避让孔511。

再请参阅图3，第二活塞51与外固定组件1的内壁之间设有第二密封件53，第二密封件53套设于第二活塞51上并密封于第二活塞51与壳体12的内壁之间，以保证第二活塞51与壳体12的内壁之间的气密性；第二活塞51与外固定组件1的内壁之间设有第二耐磨环54，第二耐磨环54设置于第二活塞51的内壁上，保证第二活塞51的耐磨度，提高第二活塞51的使用寿命。

结合图1至图6，本发明的多功能气动执行机构100的具体工作原理如下：

将本发明的多功能气动执行机构100安装于外部移动机构(图中未示)上，将压缩气体通过第一进气孔111进入第一气室61，以顶推第一弹性组件4的第一活塞41移动并挤压第一弹性件42，使得第一活塞41顶推各取料件3转动撑开，从而使得取料件3内撑取料。当取料件3撑开到位后，外部移动机构带动本发明的多功能气动执行机构100移动至预设位置，将压缩气体通过第二进气孔112进入第二气室71，以顶推第二弹性组件5的第二活塞51移动并挤压第二弹性件52，使得第二活塞51顶推取料件3所取的工件，进而将工件压入指定位置。在外部移动机构带动本发明的多功能气动执行机构100移动初始位置时，切断对第一进气孔111和第二进气孔112的供气，第一活塞41可在第一弹性件42的弹性恢复力作用下移动复位，第二活塞51可在第二弹性件52的弹性恢复力作用下移动复位，取料件3在失去内侧抵顶力后释放自身能力而做收缩动作。从而完成整个从取料到压入的复合动作。

综上，本发明的多功能气动执行机构100既可取料，又可将工件压入指定位置，单个机构可完成多个功能，极大地减少在自动化装配中所占用的空间，适用于微小零件和狭窄空间的自动化生产。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。

Claims (19)

1.一种多功能气动执行机构，其特征在于，包括：

外固定组件，所述外固定组件设有第一进气孔及第二进气孔；

内固定组件，所述内固定组件设置于所述外固定组件的内部，所述内固定组件的内部与所述外固定组件围设有第一容置腔，所述内固定组件的外侧与所述外固定组件的内壁围设有第二容置腔，所述第二容置腔位于所述第一容置腔的外周；

取料件，所述取料件至少有两个，所述取料件的一端可转动地设置于所述内固定组件上，所述取料件的另一端穿过所述外固定组件并伸出至外界中；

第一弹性组件，所述第一弹性组件的一端可移动形变地设置于所述第一容置腔内，所述第一弹性组件的另一端穿过所述内固定组件并抵接于所述取料件的内侧，所述第一弹性组件在所述第一容置腔内与所述内固定组件、所述外固定组件围设有第一气室，所述第一进气孔与所述第一气室连通；借由从所述第一进气孔进入的气体顶推所述第一弹性组件移动形变，使得所述第一弹性组件顶推所述取料件转动撑开；

第二弹性组件，所述第二弹性组件可移动形变地设置于所述第二容置腔内并位于所述取料件的外侧，所述第二弹性组件在所述第二容置腔内与所述内固定组件、所述外固定组件围设有第二气室，所述第二进气孔与所述第二气室连通；借由从所述第二进气孔进入的气体顶推所述第二弹性组件移动形变，使得所述第二弹性组件顶推所述取料件所取的工件。

2.根据权利要求1所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述外固定组件包括底座及壳体，所述底座与所述壳体连接并围设有第一内部空间，所述内固定组件设置于所述第一内部空间内并与所述底座连接，所述内固定组件的内部与所述底座围设有所述第一容置腔，所述内固定组件的外侧与所述底座的内壁、所述壳体的内壁围设有所述第二容置腔。

3.根据权利要求1所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述内固定组件包括内套，所述内套设置于所述外固定组件的内部，所述内套的内部与所述外固定组件围设有所述第一容置腔，所述内套的外侧与所述外固定组件的内壁围设有所述第二容置腔，所述取料件的一端可转动地设置于所述内套上，所述第一弹性组件穿过所述内套并抵接于所述取料件的内侧。

4.根据权利要求3所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述内固定组件还包括保护套，所述保护套的一端与所述内套的一端连接，所述第二弹性组件套设于所述内套和所述保护套的外侧，所述保护套套设于所述取料件的外侧，且所述取料件穿过所述保护套及所述第二弹性组件并伸出至外界中。

5.根据权利要求4所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述保护套上设有供所述取料件穿过的第一避让孔。

6.根据权利要求5所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述第一避让孔包括中心孔部及若干个分别与所述中心孔部连通的导向孔部，所述导向孔部的数量与所述取料件的数量相同，各所述取料件可分别在对应的所述导向孔部内动作。

7.根据权利要求4所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述内套与所述保护套之间设有锁定位，所述取料件的一端插接于所述锁定位内并形成旋转支点，所述取料件的另一端穿过所述保护套及所述第二弹性组件并伸出至外界中。

8.根据权利要求7所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述取料件包括插接部、从所述插接部的一端弯折延伸形成的受力部以及从所述受力部的一端弯折延伸形成的取料部，所述插接部插接于所述锁定位内，第一弹性组件抵接于所述受力部的内侧，所述取料部穿过所述保护套及所述第二弹性组件并伸出至外界中。

9.根据权利要求1所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述第一弹性组件包括第一活塞及第一弹性件，所述第一活塞的一端可移动地设置于所述第一容置腔内，所述第一活塞的另一端穿过所述内固定组件并抵接于所述取料件的内侧，所述第一弹性件设置于所述第一容置腔内，且所述第一弹性件沿所述第一活塞的移动方向设置于所述第一活塞与所述内固定组件之间。

10.根据权利要求9所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述第一活塞包括活塞部及推杆部，所述活塞部与所述推杆部的一端连接，所述活塞部可移动地设置于所述第一容置腔内，所述推杆部的另一端穿过所述内固定组件并抵接于所述取料件的内侧，所述第一弹性件设置于所述活塞部与所述内固定组件之间。

11.根据权利要求10所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述活塞部与所述推杆部可拆卸连接。

12.根据权利要求10所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述活塞部与所述内固定组件之间设有第一密封件。

13.根据权利要求10所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述活塞部与所述内固定组件之间设有第一耐磨环。

14.根据权利要求10所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述推杆部上设有若干个用于定位所述取料件的定位槽，所述取料件插接定位于所述定位槽内。

15.根据权利要求10所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述推杆部抵接于所述取料件内侧的端部呈锥形。

16.根据权利要求1所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述第二弹性组件包括第二活塞及第二弹性件，所述第二活塞可移动地设置于所述第二容置腔内，所述第二活塞的一端穿过所述外固定组件并伸出至外界，所述第二弹性件沿所述第二活塞的移动方向设置于所述第二活塞与所述外固定组件的内壁之间。

17.根据权利要求16所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述第二活塞伸出至外界的端部上设有供所述取料件穿过的第二避让孔。

18.根据权利要求16所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述第二活塞与所述外固定组件的内壁之间设有第二密封件。

19.根据权利要求16所述的多功能气动执行机构，其特征在于，所述第二活塞与所述外固定组件的内壁之间设有第二耐磨环。