CN206588977U - 连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供一种连接装置。连接装置包括安装部和角度适应部，角度适应部设置在安装部上，角度适应部包括万向头和连接座，万向头抵接在连接座上，且万向头与连接座的抵接配合面为圆弧面。本实用新型实施例提供的连接装置可以为机械臂和液压工具提供连接和缓冲的作用，通过在其上设置由万向头和连接座组成的角度适应部，可以消除机械臂与液压工具之间的角度误差，使得操作人员不必再对机械臂进行微调即可允许机械臂在偏心范围内正常工作，降低了机械臂零部件的弯曲、变形以及密封件的磨损，提高了机械臂的使用寿命。

Description

连接装置

技术领域

本实用新型涉及机械连接领域，尤其涉及一种连接装置。

背景技术

目前大多数工业机械臂其主要功能是抓取工件或操作相关工具进行高精度的操作。在上述操作过程中，机械臂上需要有一定的浮动量，以满足弥补相对位置差的目的。具体地，是通过螺旋形弹簧伸缩实现浮动动作以实现上述功能。但是因其结构特点，当工件位置发生偏移或偏心时，现有的浮动装置不能自动调整机械臂与工件之间的相对位置，还需手动再做微动调整。有时，当机械臂因浮动装置重心偏移发生“平衡度不准”等原因，致使抓取、高精度操作出现偏差。机械臂长期处于这种情况下时，会导致机械臂零部件弯曲、变形、密封件磨损等现象发生，降低机械臂性能的同时也缩短了机械臂使用寿命。

实用新型内容

本实用新型提供一种连接装置，以解决现有技术中机械臂无法弥补与工件之间微小偏移量的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供一种连接装置。连接装置包括安装部和角度适应部，角度适应部设置在安装部上，角度适应部包括万向头和连接座，万向头抵接在连接座上，且万向头与连接座的抵接配合面为圆弧面。

可选地，安装部包括缓冲气缸，角度适应部通过缓冲气缸可浮动地设置在安装部上。

可选地，安装部还包括壳体，壳体具有容纳腔，缓冲气缸包括：缓冲气缸体和缓冲活塞杆，缓冲气缸体可转动地设置在容纳腔内；缓冲活塞杆可移动地设置在缓冲气缸体内，角度适应部连接在缓冲活塞杆的伸出端上。

可选地，连接装置还包括导向机构，导向机构设置在安装部上，且与角度适应部连接。

可选地，导向机构包括导杆和导向套，导杆的第一端可移动地设置在导向套内，导杆的第二端穿出导向套并与角度适应部固定连接。

可选地，导向套内设置有限位结构，限位结构阻止导杆脱离导向套。

可选地，连接装置还包括角度调节部，角度调节部连接安装部与导向机构，并可驱动导向机构相对安装部转动。

可选地，角度调节部包括调节气缸和连杆，调节气缸与安装部连接，连杆的两端分别连接在调节气缸和导向套上。

可选地，角度适应部包括容纳缸体和活塞套，万向头卡接在活塞套上，活塞套带动万向头在容纳缸体内运动。

可选地，连接装置还包括定位装置，定位装置用以测量角度适应部与目标物之间的偏移量。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型实施例提供的连接装置可以为机械臂和液压工具提供连接和缓冲的作用，通过在其上设置由万向头和连接座组成的角度适应部，可以消除机械臂与液压工具之间的角度误差，使得操作人员不必再对机械臂进行微调即可允许机械臂在偏心范围内正常工作，降低了机械臂零部件的弯曲、变形以及密封件的磨损，提高了机械臂的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的连接装置的示意性侧视图；

图2为本实用新型实施例提供的连接装置的示意性剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的安装部的示意性剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的角度适应部的示意性剖视图；

图5为本实用新型实施例提供的连接装置的示意性轴测图。

附图标记说明：

1、安装部；11、缓冲气缸；111、缓冲气缸体；112、缓冲活塞杆；113、推板；12、壳体；13、连接板；2、角度适应部；21、万向头；22、连接座；23、容纳缸体；24、活塞套；3、导向机构；31、导杆；32、导向套；321、限位结构；33、直线轴承；4、角度调节部；41、调节气缸；42、连杆；5、定位装置；6、端板。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型实施例的示例性实施例。

以将该连接装置用以机械臂与液压工具之间连接为例。

结合参考图1和图2，本实用新型的实施例提供一种连接装置。连接装置包括安装部1和角度适应部2，角度适应部2设置在安装部1上，角度适应部2包括万向头21和连接座22，万向头21抵接在连接座22上，且万向头21与连接座22的抵接配合面为圆弧面。

本实用新型实施例提供的连接装置可以用于连接机械臂和液压工具。液压工具可以用于操作螺栓等零件。由于万向头21和连接座22的抵接配合面为圆弧面，使得连接座22可以相对万向头21运动，从而能够调整连接座22相对万向头21的角度。通过在机械臂和液压工具之间设置由万向头21和连接座22等组成的角度适应部2，可以消除液压工具与工件之间的角度误差，使得操作人员不必再对机械臂和液压工具进行微调即可允许机械臂在偏心范围内正常工作，降低了机械臂零部件的弯曲、变形以及密封件的磨损，提高了机械臂的使用寿命。

具体地，安装部1通过端板6将连接装置安装在机械臂上，角度适应部2设置在安装部1上并用于安装液压工具(如液压扳手)。

如图1至3所示，安装部1除端板6外，还包括壳体12和缓冲气缸11。壳体12固定连接在端板6上，壳体12可以为圆筒形结构也可以是其他带有中空腔体的结构。壳体12具有容纳腔，缓冲气缸11设置在容纳腔内。角度适应部2通过缓冲气缸11可浮动地设置在安装部1上。通过设置缓冲气缸11，使得角度适应部2和安装部1之间可浮动地连接，从而实现了机械臂与液压工具之间的浮动连接，以此适应不同工件之间的距离差异。

当然，在其他实施例中，可以通过其他结构实现机械臂与液压工具之间的浮动连接，例如，弹簧等。

具体来说，在本实施例中，缓冲气缸11包括缓冲气缸体111和缓冲活塞杆112。缓冲气缸体111可转动地设置在容纳腔内。缓冲活塞杆112可移动地设置在缓冲气缸体111内，角度适应部2连接在缓冲活塞杆112的伸出端上。

参考图2，缓冲气缸体111的一端与端板6配合，缓冲气缸体111的另一端固定连接有连接板13。缓冲气缸体111与容纳腔的内壁之间设置有两个沿轴向间隔的滚动轴承。在两个滚动轴承之间还设置有限定两个轴承相对位置的套筒。缓冲气缸体111外壁上还设置有密封圈，端板6上设置有与缓冲气缸体111的内腔连通的气路，以便能够向缓冲气缸体111内充气。密封圈的作用是保证气密性，从而保证缓冲气缸11可以正常工作。

缓冲活塞杆112的一端穿过连接板13，伸入缓冲气缸体111内并连接在缓冲活塞上，缓冲活塞杆112的另一端为伸出端，其伸出缓冲气缸体111并与角度适应部2固定连接。具体地可通过螺栓等连接件或者焊接等方式将缓冲活塞杆112与角度适应部2固定连接。

优选地，为了保证连接的稳定性，在缓冲活塞杆112伸出缓冲气缸体111的一端上还设置有推板113，推板113通过螺栓连接在角度适应部2上。由于推板113与角度适应部2配合的面积更大，使得角度适应部2受力均匀，能够更加平稳地使角度适应部2相对于安装部1移动。

可选地，连接装置还包括导向机构3，导向机构3设置在安装部1上，且与角度适应部2连接，用于对角度适应部2进行导向。

在本实施例中，导向机构3包括导杆31和导向套32，导向套32固定连接在安装部1的连接板13上。导杆31的第一端可移动地设置在导向套32内，导杆31的第二端穿出导向套32并与角度适应部2固定连接。

具体地，连接板13上与导向机构3相对应的位置设置有通孔，在通孔中设置有直线轴承33，导杆31穿过直线轴承33并设置在导向套32内。导杆31的伸出导向套32的一端通过螺栓等连接件与角度适应部2固定连接。

优选地，导向套32内还设置有限位结构321，限位结构321限制导杆31伸出导向套32的极限位置，以防止导杆31脱离导向套32。

具体地，结合参考图2和图3，限位结构321为设置在导向套32内的止挡板和限位钉，用以防止导杆31脱出导向套32。

导向机构3的数量可以根据需要确定，在本实施例中，导向机构3为两个，且在壳体12的周向上均布。

优选地，连接装置还包括角度调节部4，角度调节部4连接安装部1与导向机构3，并可驱动导向机构3和角度适应部2相对安装部1转动。

角度调节部4包括调节气缸41和连杆42，调节气缸41与安装部1连接，连杆42的两端分别连接在调节气缸41和导向套32上。

具体地，角度调节部4包括调节气缸41和连杆42组成，调节气缸41可转动地固定在安装部1的壳体12上，例如可在壳体12上设置一个支架，将调节气缸41通过销等连接件设置在支架上。

连杆42的一端与调节气缸41内的活塞杆固定连接，连杆42的另一端可转动地连接在导向套32上，例如可在导向套32上设置一个支架，在连杆42的另一端开设一个通孔，再将连杆42与支架铰接即可实现上述目的。这样一来，由于安装部1与机械臂固定连接，即二者的相对位置、相对角度不会发生变化，因此，只要调节气缸41内的活塞带动连杆42伸缩，既可同时带动导向套32相对于安装部1的壳体12转动。进一步地，又由于导杆31与角度适应部2固定连接，这样还可同时带动角度适应部2相对于安装部1的壳体12转动。从而可以在液压工具(如液压扳手)旋进螺栓六角头时，将液压扳手反力臂推到相应的支撑螺栓。

在本实施方式中，角度适应部2还包括容纳缸体23和活塞套24。其中，容纳缸体23与缓冲气缸11的推板113连接。活塞套24设置在容纳缸体23内，并与容纳缸体23配合，活塞套24与推板113之间的空间形成气体腔，推板113上设置有与该气体腔连通的气路。

万向头21可以是万向球，在其他的一些实施方式中，万向头21也可以是带有圆弧面的部件。万向头21卡接在活塞套24上，向气体腔内充气时，气压使活塞套24带动万向头21在容纳缸体23内运动，并使万向头21抵紧连接座22。连接座22设置在容纳缸体23上并且连接座22相对于容纳缸体23具有一定的浮动量。这就保证了当万向头21与连接座22抵接后，能够使得连接座22按照液压工具与目标物之间的角度自动调整角度适应部2和液压工具的角度。将万向头21与连接座22的圆弧面相互抵接，保证了连接座22可相对于万向头21做任意角度的调整，也保证了连接座22可以受到与万向头21接触点相垂直方向的推力，保证了连接在角度适应部2上的液压工具能够有效地工作。这样一来，就使得机械臂可根据实际的工况调整、弥补液压工具与目标物之间的角度偏差，有效地简化了使用机械臂的步骤。

角度适应部2通过连接座22与液压工具固定连接，具体地可通过螺栓等连接件将二者固定。这就实现了当液压工具与目标物之间存在微小的角度偏差时，不必调整机械臂，只需要调整角度适应部2相对于安装部1的角度就能够弥补上述角度偏差。使得操作人员不必再对机械臂进行微调即可允许机械臂在偏心范围内正常工作，提高了工作效率。

优选地，连接装置还包括定位装置5，定位装置5用以测量角度适应部2与目标物之间的偏移量。

如图1和图5所示，定位装置5与安装部1的壳体12固定连接，定位装置5可以采用激光定位或者其他能够实现定位功能的元件。当定位装置5测得角度适应部2所设定基准坐标与目标物定点之间的偏移量后，机械臂可根据这一偏移量进行位置、角度的调整。这样一来即可简化人工调整机械臂的工序，提升了工作效率。

该连接装置配合机械臂和液压工具工作的过程如下：

安装部1的端板6与机械臂连接固定，机械臂按程序设定的轨迹运行，利用壳体12上的定位装置5(激光测距仪)对紧固螺栓工件(需要进行操作的工件)进行取点测量，计算出螺栓工件与程序设定的BASE坐标之间的偏移数值。

依据偏移数值，机械臂调整位置和角度。

机械臂带动连接装置上的液压工具上的套筒对准螺栓工件。

液压泵站启动，液压工具连接的套筒对着螺栓进行旋转。

缓冲气缸11在压缩空气的作用下，推动缓冲活塞杆112和推板113在两侧导杆31的引导下，推动角度适应部2连接的液压工具对着螺栓自动压入。

此时旋转的套筒与螺栓六角头有少许偏差，角度适应部2内的活塞套24在压缩空气的作用下，推动万向头21、连接座22带动套筒压入螺栓六角头(万向头21与连接座22柔性接触，消除旋进的套筒与螺栓六角头偏差)。

套筒旋进螺栓六角头，角度调节部4的调节气缸41带动角度适应部2将液压工具反力臂推到相应的支撑螺栓。

液压泵控制系统按照设定的扭矩值，对螺栓进行紧固如此循环往复工作。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型实施例提供的连接装置可以为机械臂和液压工具提供连接和缓冲的作用，通过在其上设置由万向头和连接座组成的角度适应部，可以消除液压工具与工件之间的角度误差，降低了机械臂零部件的弯曲、变形以及密封件的磨损，提高了机械臂的使用寿命；通过设置导向机构以及角度调整机构，使得操作人员不必再对机械臂进行微调即可允许机械臂在偏心范围内正常工作；通过设置定位装置，可精确检测机械臂与目标物之间的偏差并自动调整机械臂的位置和角度，大大提升了工作效率。

连接装置使液压工具在缓冲气缸的作用下接触工件时受力均匀，从而保证产品质量的稳定性。

该连接装置配合机械臂可代替人工进行液压工具作业，进而提高机械臂和液压工具工作效率。

连接装置允许偏心范围内，机械臂正常工作不必手动再做微动调整，提高机械臂工作效率，提高机械臂及液压工具使用寿命，还能够消除机械臂轴中心与液压工具套筒中心的累计误差。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种连接装置，其特征在于，所述连接装置包括安装部(1)和角度适应部(2)，所述角度适应部(2)设置在所述安装部(1)上，所述角度适应部(2)包括万向头(21)和连接座(22)，所述万向头(21)抵接在所述连接座(22)上，且所述万向头(21)与所述连接座(22)的抵接配合面为圆弧面。

2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述安装部(1)包括缓冲气缸(11)，所述角度适应部(2)通过所述缓冲气缸(11)可浮动地设置在所述安装部(1)上。

3.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在于，所述安装部(1)还包括壳体(12)，所述壳体(12)具有容纳腔，所述缓冲气缸(11)包括：

缓冲气缸体(111)，所述缓冲气缸体(111)可转动地设置在所述容纳腔内；

缓冲活塞杆(112)，所述缓冲活塞杆(112)可移动地设置在所述缓冲气缸体(111)内，所述角度适应部(2)连接在所述缓冲活塞杆(112)的伸出端上。

4.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述连接装置还包括导向机构(3)，所述导向机构(3)设置在所述安装部(1)上，且与所述角度适应部(2)连接。

5.根据权利要求4所述的连接装置，其特征在于，所述导向机构(3)包括导杆(31)和导向套(32)，所述导杆(31)的第一端可移动地设置在所述导向套(32)内，所述导杆(31)的第二端穿出所述导向套(32)并与所述角度适应部(2)固定连接。

6.根据权利要求5所述的连接装置，其特征在于，所述导向套(32)内设置有限位结构(321)，所述限位结构(321)阻止所述导杆(31)脱离所述导向套(32)。

7.根据权利要求5所述的连接装置，其特征在于，所述连接装置还包括角度调节部(4)，所述角度调节部(4)连接所述安装部(1)与所述导向机构(3)，并可驱动所述导向机构(3)相对所述安装部(1)转动。

8.根据权利要求7所述的连接装置，其特征在于，所述角度调节部(4)包括调节气缸(41)和连杆(42)，所述调节气缸(41)与所述安装部(1)连接，所述连杆(42)的两端分别连接在所述调节气缸(41)的活塞杆和所述导向套(32)上。

9.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述角度适应部(2)包括容纳缸体(23)和活塞套(24)，所述万向头(21)卡接在所述活塞套(24)上，所述活塞套(24)带动所述万向头(21)在所述容纳缸体(23)内运动。

10.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述连接装置还包括定位装置(5)，所述定位装置(5)用以测量所述角度适应部(2)与目标物之间的偏移量。