CN115592707B - 高精度气压调节结构及具有其的机械手抓取力测试平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度气压调节结构及具有其的机械手抓取力测试平台，高精度气压调节结构包括气筒、旋动部和活塞部；气筒的一端开口用于连接被调节气压系统，另一端开口内壁形成有内螺纹；旋动部与气筒的内螺纹通过螺纹配合连接；活塞部滑动连接在气筒内部，活塞部一端与旋动部固定连接，另一端与气筒内壁密封连接；活塞部能够在旋动部的转动带动下相对于气筒进行转动。机械手抓取力测试平台，包括测试台，和安装在测试台上的测试机构；测试机构包括安装在测试台顶面的气箱，以及与气箱连接的测力结构、显示表和上述的一种高精度气压调节结构。本发明的测试调节精度高，方便通过显示表的示数进行灵活调节，利于对指定数值的精确测试。

Description

高精度气压调节结构及具有其的机械手抓取力测试平台

技术领域

本发明涉及抓取力测试平台技术领域，更具体的说是涉及一种高精度气压调节结构及具有其的机械手抓取力测试平台。

背景技术

机械手指能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具，为了验证机械手产品的性能，往往需要对机械手的各项指标，如抓取力等进行测试；目前的测试装置，仅通过驱动机械手的方式进行牵引，通过传感器检测抓取力，该方式虽能够满足一定的测试需求，但是，若需要指定一个数值，如500N，进行抓取力、耐力测试，需要使机械手移动至刚好到500N的位置，实施起来较为困难。

经检索，中国专利申请号为CN201520483532.5的专利，公开了一种拉力测试仪，包括底座、控制面板、支柱、工作平台和推拉力计，控制面板设在底座内，支柱设在底座上，支柱设有两根，支柱与底座固定连接，工作平台两侧设置有活动块，工作平台通过活动块与支柱滑动连接，推拉力计两侧设置有固定块，推拉力计通过固定块与支柱固定连接，推拉力计外侧设置有测力计安装板，测力计安装板与推拉力计固定连接，工作平台下方设置有螺杆，螺杆与工作平台螺纹连接。

但是上述专利中的拉力测试仪仍然存在测试方式较为单一，不便于指定数值进行精确测试的不足，还有待改进。

因此，如何提供一种能够灵活调节的机械手抓取力测试平台，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高精度气压调节结构及具有其的机械手抓取力测试平台，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高精度气压调节结构，包括：

气筒；所述气筒的一端开口用于连接被调节气压系统，另一端开口内壁形成有内螺纹；

旋动部；所述旋动部与所述气筒的内螺纹通过螺纹配合连接；

活塞部；所述活塞部滑动连接在所述气筒内部，所述活塞部一端与所述旋动部固定连接，另一端与气筒内壁密封连接；所述活塞部能够在所述旋动部的转动带动下相对于所述气筒进行转动。

优选的，在上述一种高精度气压调节结构中，所述活塞部包括支撑筒和第二活塞；所述支撑筒滑动连接在所述气筒内部，且一端与所述旋动部固定连接，所述第二活塞滑动连接在所述气筒内部，且通过弹簧与支撑筒的另一端固定连接，所述第二活塞朝向所述支撑筒的一端固定有第二导向杆，所述第二导向杆穿过所述支撑筒，且与所述支撑筒滑动连接。

优选的，在上述一种高精度气压调节结构中，所述旋动部包括螺纹内筒和操作柄；所述螺纹内筒与所述气筒的内螺纹通过螺纹配合连接，所述螺纹内筒一端与所述支撑筒固定连接；所述操作柄固定在所述螺纹内筒远离所述支撑筒的一端。

本发明还提供了一种机械手抓取力测试平台，包括测试台，和安装在所述测试台上的测试机构；所述测试机构包括安装在所述测试台顶面的气箱，以及与所述气箱连接的测力结构、显示表和上述的一种高精度气压调节结构；

所述测力结构包括活塞筒、第一活塞和拉动组件；所述活塞筒的一端与所述气箱的一侧固定连接，且与所述气箱通过气孔连通，所述活塞筒的另一端连接有弹性折皱圈；所述第一活塞密封滑动连接在所述活塞筒内侧，所述第一活塞上固定有第一导向杆，所述第一导向杆的一端与所述弹性折皱圈远离所述活塞筒的一端内侧固定，所述第一导向杆的另一端与所述气箱侧壁滑动连接；所述拉动组件与所述弹性折皱圈远离所述活塞筒的端头外侧固定，所述弹性折皱圈远离所述活塞筒的端头上安装有拉力传感器；

所述显示表固定在所述气箱上，且与所述拉力传感器电性连接；

所述气筒远离其内螺纹的一端通过连接管与所述气箱内部连通，所述连接管上安装有控制阀。

优选的，在上述一种机械手抓取力测试平台中，所述拉动组件包括连接杆和安装座；所述连接杆的两端均具有球形头，所述球形头的外侧转动连接有球座，一个所述球座通过挂钩与所述弹性折皱圈的端头连接；安装座与另一个所述球座固定连接，所述安装座上固定有抓取头。

优选的，在上述一种机械手抓取力测试平台中，所述测试台上可拆卸连接有成对布置的红外测距检测头，所述红外测距检测头可调节连接在所述测试台上沿所述连接杆方向开设的安装槽内，所述红外测距检测头位于所述连接杆的正下方。

优选的，在上述一种机械手抓取力测试平台中，所述高精度气压调节结构的数量为多个，且通过固定架支撑固定在所述测试台上。

优选的，在上述一种机械手抓取力测试平台中，所述测试台上安装有气压发生机构，所述气压发生机构的输出端通过气管与所述气箱内部导通连接。

优选的，在上述一种机械手抓取力测试平台中，所述测试台上可拆卸安装有位于所述测试机构外侧的防护组件。

优选的，在上述一种机械手抓取力测试平台中，所述测试机构的数量为多个。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种高精度气压调节结构及具有其的机械手抓取力测试平台，具有以下有益效果：

1、本发明通过设置气箱、气筒、第一活塞、第二活塞等结构，能够在测试时，使机械手抓取抓取头，向一侧拉动，第一活塞被拉动于活塞筒内，气箱内容积增大，压力发生改变，从而基于拉力传感器对机械手的拉力进行检测，通过显示表获取数值，从而对机械手抓取力进行评测。

2、本发明能够根据需求，打开相应的控制阀，并旋拧操作柄，使得第二活塞在气筒内移动，从而调整气箱内压力，该调节方式无需机械手移动，且调节精度高，方便通过显示表的示数进行灵活调节，利于对指定数值的精确测试。

3、本发明能够利用球形头和球座进行角度的适应，避免出现卡死、撞机的情况，提升了可靠性。

4、本发明通过设置红外测距检测头，能够利用红外测距检测头检测连接杆是否平行，避免出现高度上的歪斜，导致测试结果不准确的情况，提升了可靠性；通过设置安装槽，能够根据实际情况调节红外测距检测头在安装槽内的位置，提升了实用性。

5、本发明通过设置气压发生机构、气箱等结构，能够基于气压发生机构工作，向气箱内抽取或充入气体，从而调整气箱内气压，达到调节检测效果的目的，提升了实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种高精度气压调节结构剖视图；

图2为本发明提供的一种机械手抓取力测试平台的结构示意图；

图3为本发明提供的一种机械手抓取力测试平台气筒、连接管的结构示意图；

图4为本发明提供的一种机械手抓取力测试平台活塞筒、拉动组件剖视的结构示意图；

图5为本发明提供的一种机械手抓取力测试平台防护组件从测试台上拆下的结构示意图；

图6为本发明提供的一种机械手抓取力测试平台的结构示意图。

其中：

1-测试台；2-防护组件；3-弹性挡带；4-气箱；5-气筒；6-气压发生机构； 7-抓取头；8-插柱；9-金属环；10-护板；11-显示表；12-操作柄；13-固定架；14-插孔；15-磁吸块；16-气管；17-活塞筒；18-连接杆；19-红外测距检测头； 20-第一导向杆；21-第一活塞；22-连接座；23-球座；24-球形头；25-安装座； 26-挂扣；27-弹性折皱圈；28-连接管；29-控制阀；30-防滑套；31-螺纹内筒； 32-滑环；33-第二导向杆；34-支撑筒；35-弹簧；36-环形支架；37-第二活塞。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

实施例1：

参见附图1-附图6，本发明实施例公开了一种一种机械手抓取力测试平台，包括测试台1，和安装在测试台1上的测试机构；测试机构包括安装在测试台1顶面的气箱4，以及与气箱4连接的测力结构、显示表11和高精度气压调节结构；

测力结构包括活塞筒17、第一活塞21和拉动组件；活塞筒17的一端与气箱4的一侧固定连接，且与气箱4通过气孔连通，活塞筒17的另一端连接有弹性折皱圈27；第一活塞21密封滑动连接在活塞筒17内侧，第一活塞21 上固定有第一导向杆20，第一导向杆20的一端与弹性折皱圈27远离活塞筒 17的一端内侧固定，第一导向杆20的另一端与气箱4侧壁滑动连接；拉动组件与弹性折皱圈27远离活塞筒17的端头外侧固定，弹性折皱圈27远离活塞筒17的端头上安装有拉力传感器；

显示表11固定在气箱4上，且与拉力传感器电性连接；

高精度气压调节结构包括气筒5、旋动部和活塞部；气筒5的一端开口通过连接管28与气箱4内部连通，连接管28上安装有控制阀29，另一端开口内壁形成有内螺纹；旋动部与气筒5的内螺纹通过螺纹配合连接；活塞部滑动连接在气筒5内部，活塞部一端与旋动部固定连接，另一端与气筒5内壁密封连接；活塞部能够在旋动部的转动带动下相对于气筒5进行转动；

在本实施例中，测试台1上安装有多个测试机构。

具体的：

气箱4安装于测试台1顶部外壁，气箱4一侧外壁分别通过连接管28导通连接有多个气筒5，连接管28上设置有控制连接管28通断的控制阀29；

螺纹内筒31通过螺纹连接于气筒5内壁，螺纹内筒31一侧外壁焊接有操作柄12；

支撑筒34滑动连接于气筒5内壁，支撑筒34一端外壁焊接有滑环32，滑环32安装于螺纹内筒31一端内壁；

第二活塞37活动安装于气筒5内，第二活塞37一侧外壁固定有环形支架36，环形支架36与支撑筒34之间通过弹簧35连接；

活塞筒17一体式设置于气箱4一侧外壁；

连接座22外侧与活塞筒17之间连接有弹性折皱圈27，连接座22一侧外壁焊接有第一导向杆20，第一导向杆20滑动连接于气箱4内壁，第一导向杆 20外侧固定有第一活塞21，第一活塞21活动安装于活塞筒17内，气箱4与活塞筒17之间开设有气孔；

拉动组件一端安装于连接座22上，拉动组件另一端连接有用于机械手抓持的抓取头7；

显示表11通过螺丝固定于气箱4顶部外壁，连接座22内设置有用于检测拉力的拉力传感器，拉力传感器与显示表11通过信号线连接。

通过设置气箱4、气筒5、第一活塞21、第二活塞37等结构，能够在测试时，使机械手抓取抓取头7，向一侧拉动，第一活塞21被拉动于活塞筒17 内，气箱4内容积增大，压力发生改变，从而基于拉力传感器对机械手的拉力进行检测，通过显示表11获取数值，从而对机械手抓取力进行评测。

使用者能够根据需求，打开相应的控制阀29，并旋拧操作柄12，使得第二活塞37在气筒5内移动，从而调整气箱4内压力，该调节方式无需机械手移动，且调节精度高，方便通过显示表11的示数进行灵活调节，利于对指定数值的精确测试。

为了便于连接固定，拉动组件的具体结构形式为：

连接杆18两端一体式设置有球形头24；

两个球座23分别可活动的安装于两个球形头24外侧，一个球座23一侧外壁固定有挂扣26，球座23通过挂扣26可拆卸的安装于连接座22一端；

安装座25可拆卸的安装于另一个球座23一侧外壁，抓取头7通过螺丝可拆卸的安装于安装座25一侧外壁。

通过设置拉动组件，能够利用球形头24和球座23进行角度的适应，避免出现卡死、撞机的情况，提升了可靠性。

为了提升测试的可靠性；测试台1顶部外壁安装有红外测距检测头19，红外测距检测头19成对分布于连接杆18下方，且红外测距检测头19的位置与连接杆18适配。

通过设置红外测距检测头19，能够利用红外测距检测头19检测连接杆 18是否平行，避免出现高度上的歪斜，导致测试结果不准确的情况，提升了可靠性。

为了提升稳定性；测试台1顶部开设有安装槽，安装槽内可调节的安装有安装块，红外测距检测头19安装于安装块顶部；通过设置安装槽和安装块，能够根据实际情况调节安装块在安装槽内的位置，提升了实用性。

为了提升稳定性；测试台1顶部外壁通过螺丝固定有固定架13，气筒5 一端安装于固定架13内侧。

第二活塞37一侧外壁固定有第二导向杆33，第二导向杆33滑动连接于支撑筒34内壁。

通过设置第二导向杆33等结构，能够对第二活塞37进行可靠的导向支撑，提升了结构稳定性。

为了提升实用性；测试台1上安装有气压发生机构6，气压发生机构6的输出端通过气管16与气箱4内部导通连接。

通过设置气压发生机构6、气箱4等结构，能够基于气压发生机构6工作，向气箱4内抽取或充入气体，从而调整气箱4内气压，达到调节检测效果的目的，提升了实用性。

为了提升实用性；操作柄12外壁套接有防滑套30，防滑套30上开设有等距分布的防滑槽。

本实施例在使用时，控制气压发生机构6工作，对气箱4内气压进行初步调整，使用者将适配机械手的抓取头7安装于安装座25上，使机械手抓取抓取头7，向一侧拉动，第一活塞21被拉动于活塞筒17内，气箱4内容积增大，压力发生改变，从而基于拉力传感器对机械手的拉力进行检测，通过显示表11获取数值，从而对机械手抓取力进行评测。

此外，使用者能够根据需求，打开相应的控制阀29，并旋拧操作柄12，使得第二活塞37在气筒5内移动，从而调整气箱4内压力，该调节方式无需机械手移动，且调节精度高，方便通过显示表11的示数进行灵活调节，利于对指定数值的精确测试。

实施例2：

如附图5-附图6所示，为了提升安全性，本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：

测试台1顶部设置有防护组件2，防护组件2包括：

护板10，护板10呈L形结构，护板10安装于测试台1顶部；

弹性挡带3，弹性挡带3两端固定于相邻的护板10上；

通过设置护板10和弹性挡带3，能够起到围护的作用，提升了测试时的安全性。

为了便于拆卸安装；如图5所示，测试台1顶部外壁开设有插孔14，护板10底部外壁固定有插柱8，护板10通过插柱8可拆卸的安装于插孔14内；通过设置插柱8、插孔14等结构，能够方便的对护板10进行拆装，提升了实用性。

为了提升安装牢固度；如图5所示，测试台1顶部外壁嵌入式安装有磁吸块15，磁吸块15位于插孔14外侧，护板10底部外壁固定有金属环9，金属环9与插孔14相适配；通过设置磁吸块15和金属环9，能够利用两者的磁吸力对护板10起到加固的作用，提升了实用性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种机械手抓取力测试平台，其特征在于，包括测试台（1），和安装在所述测试台（1）上的测试机构；所述测试机构包括安装在所述测试台（1）顶面的气箱（4），以及与所述气箱（4）连接的测力结构、显示表（11）和高精度气压调节结构；

所述高精度气压调节结构包括：气筒（5）、旋动部和活塞部；所述气筒（5）的一端开口用于连接被调节气压系统，另一端开口内壁形成有内螺纹；所述旋动部与所述气筒（5）的内螺纹通过螺纹配合连接；所述活塞部滑动连接在所述气筒（5）内部，所述活塞部一端与所述旋动部固定连接，另一端与所述气筒（5）内壁密封连接；所述活塞部能够在所述旋动部的转动带动下相对于所述气筒（5）进行转动；

所述测力结构包括活塞筒（17）、第一活塞（21）和拉动组件；所述活塞筒（17）的一端与所述气箱（4）的一侧固定连接，且与所述气箱（4）通过气孔连通，所述活塞筒（17）的另一端连接有弹性折皱圈（27）；所述第一活塞（21）密封滑动连接在所述活塞筒（17）内侧，所述第一活塞（21）上固定有第一导向杆（20），所述第一导向杆（20）的一端与所述弹性折皱圈（27）远离所述活塞筒（17）的一端内侧固定，所述第一导向杆（20）的另一端与所述气箱（4）侧壁滑动连接；所述拉动组件与所述弹性折皱圈（27）远离所述活塞筒（17）的端头外侧固定，所述弹性折皱圈（27）远离所述活塞筒（17）的端头上安装有拉力传感器；

所述显示表（11）固定在所述气箱（4）上，且与所述拉力传感器电性连接；

所述气筒（5）远离其内螺纹的一端通过连接管（28）与所述气箱（4）内部连通，所述连接管（28）上安装有控制阀（29）；

所述活塞部包括支撑筒（34）和第二活塞（37）；所述支撑筒（34）滑动连接在所述气筒（5）内部，且一端与所述旋动部固定连接，所述第二活塞（37）滑动连接在所述气筒（5）内部，且通过弹簧（35）与所述支撑筒（34）的另一端固定连接，所述第二活塞（37）朝向所述支撑筒（34）的一端固定有第二导向杆（33），所述第二导向杆（33）穿过所述支撑筒（34），且与所述支撑筒（34）滑动连接；

所述旋动部包括螺纹内筒（31）和操作柄（12）；所述螺纹内筒（31）与所述气筒（5）的内螺纹通过螺纹配合连接，所述螺纹内筒（31）一端与所述支撑筒（34）固定连接；所述操作柄（12）固定在所述螺纹内筒（31）远离所述支撑筒（34）的一端。

2.根据权利要求1所述的一种机械手抓取力测试平台，其特征在于，所述拉动组件包括连接杆（18）和安装座（25）；所述连接杆（18）的两端均具有球形头（24），所述球形头（24）的外侧转动连接有球座（23），一个所述球座（23）通过挂钩（26）与所述弹性折皱圈（27）的端头连接；安装座（25）与另一个所述球座（23）固定连接，所述安装座（25）上固定有抓取头（7）。

3.根据权利要求2所述的一种机械手抓取力测试平台，其特征在于，所述测试台（1）上可拆卸连接有成对布置的红外测距检测头（19），所述红外测距检测头（19）可调节连接在所述测试台（1）上沿所述连接杆（18）方向开设的安装槽内，所述红外测距检测头（19）位于所述连接杆（18）的正下方。

4.根据权利要求1所述的一种机械手抓取力测试平台，其特征在于，所述高精度气压调节结构的数量为多个，且通过固定架（13）支撑固定在所述测试台（1）上。

5.根据权利要求1所述的一种机械手抓取力测试平台，其特征在于，所述测试台（1）上安装有气压发生机构（6），所述气压发生机构（6）的输出端通过气管（16）与所述气箱（4）内部导通连接。

6.根据权利要求1所述的一种机械手抓取力测试平台，其特征在于，所述测试台（1）上可拆卸安装有位于所述测试机构外侧的防护组件（2）。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种机械手抓取力测试平台，其特征在于，所述测试机构的数量为多个。

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