CN214947204U - 旋转密封动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种旋转密封动平台，涉及机器人领域，解决了末端夹爪旋转时其上的气管易缠绕，影响工作效率的问题；该装置包括动平台、具有进气部的外套管和下端具有出气部的通气柱，外套管固定于动平台上，通气柱位于外套管内并在与机器人中间轴连接时可转动的设置；外套管与通气柱限定出多个相互独立且密封的通气腔，且用于与气源连接的进气部和用于与吸盘连接的出气部均与对应通气腔导通；本实用新型外套管和通气柱之间形成了多个密封的通气腔，机器人中间轴通过通气柱将转动传递至末端夹爪，固定在外套管上的进气部和与吸盘连接的出气部均与对应通气腔导通，实现气源对吸盘的供气；防止气管缠绕，减少了末端夹爪运动的阻力，提高工作效率。

Description

旋转密封动平台

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种旋转密封动平台。

背景技术

对于工业机器人，搬运物料是其抓取作业方式中较为重要的应用之一，工业机器人作为一种通用性的作业设备，作业任务能否顺利完成直接取决于夹持机构。现有技术中，机器人从动臂和中间轴带动末端夹爪旋转和移动。对于气吸式末端夹爪，其需要借助吸盘内的负压所形成的吸力来固定物体。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：末端的吸盘通过气管与气源连接，当末端夹爪在旋转时，气管跟随其运动易缠绕甚至打结，同时增加末端夹爪的旋转阻力，影响工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋转密封动平台，以解决现有技术中存在的末端夹爪旋转时其上的气管易缠绕，影响工作效率的技术问题；本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的旋转密封动平台，包括动平台、具有进气部的外套管和下端具有出气部的通气柱，其中：

所述外套管固定于所述动平台上，所述通气柱位于所述外套管内并在与机器人中间轴连接时可转动的设置；

所述外套管与所述通气柱限定出多个相互独立且密封的通气腔，且用于与气源连接的所述进气部和用于与吸盘连接的出气部均与对应所述通气腔导通。

优选的，所有所述通气腔在竖直方向上间隔布置并环绕于所述通气柱的外围。

优选的，所述通气柱内存在有多个连通所述出气部的气体通道，每个所述通气腔内均在所述通气柱的外壁上设置有多个通气孔，且所述通气孔对应连通所述通气腔和所述气体通道。

优选的，所述通气柱的外壁上存在有周向环绕的凸缘，所有所述凸缘在竖直方向上间隔布置并与所述外套管的内壁密封配合形成多个所述通气腔。

优选的，所述凸缘与所述外套管内壁上嵌设有密封环，且所述密封环挤压于所述凸缘和所述外套管内壁之间。

优选的，所述外套管和所述通气柱形成有四个密封的通气腔，所述进气部、所述通气腔、所述气体通道和所述出气部之间对应配合形成有四条独立的气路。

优选的，所述进气部为进气插头，两个所述进气插头为一组，且两组所述进气插头固定于所述外套管的相对侧。

优选的，所述通气柱的上部和下部均通过第一轴承与所述外套管连接，所述通气柱的下部延伸出所述外套管；所述出气部为出气插头，所述出气插头固定在所述通气柱的延伸出所述外套管的部分。

优选的，所述通气柱的下端固定有用于连接夹爪的固定板。

优选的，旋转密封动平台还包括有下连接轴，所述下连接轴的一端与所述通气柱端部连接，另一端用于与机器人中间轴连接；所述下连接轴通过第二轴承连接于所述动平台上，且所述动平台上固定连接有用于限制所述第二轴承内圈轴向位移的内圈压盖和用于限制第二轴承外圈轴向位移的外圈压盖。

本实用新型提供的旋转密封动平台，与现有技术相比，具有如下有益效果：通过在动平台上设置外套管和通气柱，外套管和通气柱之间形成了多个密封的通气腔，当机器人中间轴转动时通过通气柱将转动传递至末端夹爪，固定在外套管上的进气部和与吸盘连接的出气部均与对应通气腔导通，实现气源对吸盘的供气；由于通气柱转动时，外套柱和动平台不转动(仅随机器人平动)，因此能够防止气管缠绕，减少了末端夹爪运动的阻力，与机器人工作匹配性高，提高工作效率和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型旋转密封动平台的整体结构示意图；

图2是旋转密封动平台的正视图；

图3是图2中A-A处的剖面结构图；

图4是外套筒的结构示意图；

图5是图4中B-B处的剖面结构图；

图6是通气柱的结构示意图；

图7是图6中C-C处的剖面结构图。

图中1、动平台；2、外套管；21、第一安装孔；3、通气柱；31、通气孔；32、气体通道；33、第二安装孔；34、凸缘；4、通气腔；41、第一通气腔；42、第二通气腔；43、第三通气腔；44、第四通气腔；5、密封环；6、进气气管插头；7、出气气管插头；8、下连接轴；91、第一轴承；92、外圈压盖；93、内圈压盖；94、第二轴承；10、固定板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1-图7所示，本实施例提供了一种旋转密封动平台，包括动平台1、具有进气部的外套管2和下端具有出气部的通气柱3，其中：外套管2固定于动平台1上，通气柱3位于外套管2内并在与机器人中间轴连接时可转动的设置；外套管2与通气柱3限定出多个相互独立且密封的通气腔4，且用于与气源连接的进气部和用于与吸盘(未示出)连接的出气部均与对应通气腔4导通。

本实施例中的旋转密封动平台1，通过在动平台1上设置外套管2和通气柱3，外套管2和通气柱3之间形成了多个密封的通气腔4，当机器人中间轴转动时通过通气柱3将转动传递至末端夹爪，固定在外套管2上的进气部和与吸盘连接的出气部均与对应通气腔4导通，实现气源对吸盘的供气；由于通气柱3转动时，外套柱和动平台1不转动(仅随机器人平动)，因此能够防止气管缠绕，减少了末端夹爪运动的阻力，与机器人工作匹配性高，提高工作效率和可靠性。

其中，上述进气部为本领域内常用的进气气管插头6，出气部为本领域内常用的出气气管插头7，参见图1和图2所述，在此对其结构不做赘述。

上述“多个”的意思是两个以上(包括两个)；参见图1-图7，本实施例中外套管2和通气柱3配合限定出四个相互独立且密封的通气腔4，固定于外套管2上的进气气管插头6相应设置有四个，固定于通气柱3下端的出气气管插头7相应设置有四个，且通气腔4、进气气管插头6和出气气管插头7一一对应导通。

作为可选的实施方式，参见图3所示，所有通气腔4在竖直方向上间隔布置并环绕于通气柱3的外围。上述结构在机器人中间轴转动时，通气柱3转动并始终保持外围的所有通气腔4独立密封，始终能够使每个进气气管插头6与对应通气腔4和出气气管插头7导通，实现四路气路始终连通。

参见图1和图2，对应的，所有进气气管插头6在外套管2的竖直方向上间隔布置并与每个所述通气腔4一一对应连通；参见图4和图5所述，外套管2的管壁上存在有用于安装进气气管插头6的第一安装孔21，第一安装孔21可通过螺纹连接的方式固定安装进气气管插头6。同样的，参见图6和图7所示，通气柱3的下端设置有用于与出气气管插头7的第二安装孔33。

作为可选的实施方式，参见图3和图7所示，通气柱3内存在有多个连通出气部的气体通道32，每个通气腔4内均在通气柱3的外壁上设置有多个通气孔31，且通气孔31对应连通通气腔4和气体通道32。

具体的，所有通气孔31位于所述通气柱3的不同竖直线上，上述通气孔31实现了对应气体通道32和通气腔4的连通。

作为可选的实施方式，参见图6和图7所示，通气柱3的外壁上存在有周向环绕的凸缘34，所有凸缘34在竖直方向上间隔布置并与外套管2的内壁密封配合形成多个通气腔4。上述凸缘34与外套管2的内壁过盈配合形成了竖直间隔布置的四个通气腔4，且同时外套管2允许通气柱3在其内部转动，结构简单。

作为可选的实施方式，参见图3所示，凸缘34与外套管2内壁上嵌设有密封环5，且密封环5挤压于凸缘34和外套管2内壁之间。上述密封环5嵌设在外套管2与通气柱3之间的结构能够保证通气腔4的密封性能，防止漏气。

具体的，参见图6和图7所示，凸缘34上设置有周向延伸的凹槽，凹槽的开口朝向外套管2设置，O型密封环5嵌套在凸槽中并挤压在凹槽和外套管2内壁之间，通过密封环5的弹性形变保证两者之间的密封性良好。

作为可选的实施方式，参见图3所示，外套管2和通气柱3形成有四个密封的通气腔4，进气部、通气腔4、气体通道32和出气部之间对应配合形成有四条独立的气路。

结合图3、图5和图7所示，其中图5和图7中不同气路中气体流向分别用实线和虚线示意；首先参见图3，本实施例中的通气腔4包括竖直间隔布置的第一通气腔41、第二通气腔42、第三通气腔43和第四通气腔44，各通气腔4相互独立且密封的设置。参见图5和图7，图中仅能观察到两条上述气路，以图5和图7中示出的两条气路为例进行说明：参见图5，图中气源首先经进气气管插头6进入至通气腔4中，参见图7，然后经通气柱3上的通气孔31进入至竖直布置的气体通道32，之后由通气柱3下端的出气气管插头7流出，从而进入至吸盘中(未示出)。具体的，参见图7，第二通气腔42和第四通气腔44中的气体分别由其对应的气体通道32由下端不同的出气气管插头7流出，第一通气腔41和第三通气腔43中的气流流向同理。

本实施例中的四路气路，密封性能好，分别独立存在单独供气，正负压气体输送不相互影响；同样可避免末端夹爪在旋转时气管相关缠绕打结。

作为可选的实施方式，参见图1和图2所示，进气部为进气气管插头6，两个进气气管插头为一组，且两组进气插头固定于外套管2的相对侧。

作为可选的实施方式，参见图3所示，通气柱3的上部和下部均通过第一轴承91与外套管2连接，通气柱3的下部延伸出外套管2；出气部为出气气管插头，出气气管插头7固定在通气柱3的延伸出外套管2的部分。在通气柱3转动时，外套管2和进气气管插头6仅随机器人平动，出气气管插头7与吸盘连接，防止与吸盘直接用过气管与气源连接在末端夹爪转动时发生缠绕、打结。

作为可选的实施方式，参见图1-图3所示，通气柱3的下端固定有用于连接夹爪的固定板10。

作为可选的实施方式，参见图1-图3所示，旋转密封动平台还包括有下连接轴8，下连接轴8的一端与通气柱3端部连接，另一端用于与机器人中间轴连接；下连接轴8通过第二轴承94连接于动平台1上，且动平台1上固定连接有用于限制第二轴承94内圈轴向位移的内圈压盖93和用于限制第二轴承94外圈轴向位移的外圈压盖92，内圈压盖93通过螺栓或螺钉等与下连接轴8固定，外圈压盖92通过螺栓或螺钉等与外套管2固定。

上述结构能够保护装置的稳定性，设置了相互独立的气路，并且夹爪末端旋转不受气管缠绕影响，体积小，重量轻，与机器人配个工作匹配性高，满足机器人应用场景多元化生产需求，提高工作效率和可靠性。

在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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)

1.一种旋转密封动平台，其特征在于，包括动平台、具有进气部的外套管和下端具有出气部的通气柱，其中：

所述外套管固定于所述动平台上，所述通气柱位于所述外套管内并在与机器人中间轴连接时可转动的设置；

所述外套管与所述通气柱限定出多个相互独立且密封的通气腔，且用于与气源连接的所述进气部和用于与吸盘连接的所述出气部均与对应所述通气腔导通。

2.根据权利要求1所述的旋转密封动平台，其特征在于，所有所述通气腔在竖直方向上间隔布置并环绕于所述通气柱的外围。

3.根据权利要求2所述的旋转密封动平台，其特征在于，所述通气柱内存在有多个连通所述出气部的气体通道，每个所述通气腔内均在所述通气柱的外壁上设置有多个通气孔，且所述通气孔对应连通所述通气腔和所述气体通道。

4.根据权利要求2所述的旋转密封动平台，其特征在于，所述通气柱的外壁上存在有周向环绕的凸缘，所有所述凸缘在竖直方向上间隔布置并与所述外套管的内壁密封配合形成多个所述通气腔。

5.根据权利要求4所述的旋转密封动平台，其特征在于，所述凸缘与所述外套管内壁上嵌设有密封环，且所述密封环挤压于所述凸缘和所述外套管内壁之间。

6.根据权利要求3所述的旋转密封动平台，其特征在于，所述外套管和所述通气柱形成有四个密封的通气腔，所述进气部、所述通气腔、所述气体通道和所述出气部之间对应配合形成有四条独立的气路。

7.根据权利要求1-6任一项所述的旋转密封动平台，其特征在于，所述进气部为进气插头，两个所述进气插头为一组，且两组所述进气插头固定于所述外套管的相对侧。

8.根据权利要求1-6任一项所述的旋转密封动平台，其特征在于，所述通气柱的上部和下部均通过第一轴承与所述外套管连接，所述通气柱的下部延伸出所述外套管；所述出气部为出气插头，所述出气插头固定在所述通气柱的延伸出所述外套管的部分。

9.根据权利要求8所述的旋转密封动平台，其特征在于，所述通气柱的下端固定有用于连接夹爪的固定板。

10.根据权利要求1-6任一项所述的旋转密封动平台，其特征在于，旋转密封动平台还包括有下连接轴，所述下连接轴的一端与所述通气柱端部连接，另一端用于与机器人中间轴连接；所述下连接轴通过第二轴承连接于所述动平台上，且所述动平台上固定连接有用于限制所述第二轴承内圈轴向位移的内圈压盖和用于限制第二轴承外圈轴向位移的外圈压盖。

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