CN219768314U - 一种XYθ浮动头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及机器人精密装配技术领域，且公开了一种XYθ浮动头，包括外圈、中圈、内圈、摆动轴和回转支撑，所述回转支撑的外回转圈与内圈通过螺钉连接，回转支撑的内回转圈与摆动轴通过螺钉连接，实现摆动轴与内圈之间的摆动；所述外圈与机器人连接，且与中圈、内圈、摆动轴、回转支撑之间相对固定。该XYθ浮动头，通过设置X方向移动浮动模块、Y方向移动浮动模块、θ方向转动浮动模块以及气道系统、柔性防尘系统，从而实现装配零件XYθ三轴浮动，解决了机器人精密装配过程中理论装配位置与实际装配位置存在XYθ三轴误差，既保证了装配精度、提高了效率，又无需额外增加工装制造精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人精密装配技术领域，具体为一种XYθ浮动头。
背景技术
使用用工业机器人进行自动化装配时，理论装配位置与实际装配位置存在XYθ三轴误差，这些误差需要在装配时进行修正。
现有的机器人精密装配过程中，解决理论装配位置与实际装配位置存在XYθ三轴误差的方法，要么通过增大装配间隙牺牲装配精度给予解决，要么通过增加工装制造精度但会增加工装制造成本以及降低生产效率给予解决。XYθ浮动头同时解决了这些问题，既保证了装配精度、提高了效率，又无需额外增加工装制造精度。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种XYθ浮动头，既保证了装配精度、提高了效率，又无需额外增加工装制造精度。
(二)技术方案
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种XYθ浮动头，包括外圈、中圈、内圈、摆动轴和回转支撑，所述回转支撑的外回转圈与内圈通过螺钉连接，回转支撑的内回转圈与摆动轴通过螺钉连接，实现摆动轴与内圈之间的摆动；所述外圈与机器人连接，且与中圈、内圈、摆动轴、回转支撑之间相对固定；
还包括X方向移动浮动模块、Y方向移动浮动模块、θ方向转动浮动模块以及气道系统、柔性防尘系统，从而实现装配零件XYθ三轴浮动。
优选的，所述X方向移动浮动模块由外圈、X方向气动活塞杆、X方向导向轴、中圈以及气道系统组成；所述X方向气动活塞杆贯穿外圈与中圈，外圈与机器人连接固定，中圈相对于外圈作X方向移动；
压缩空气通过气道系统进入外圈的气缸腔中，推动左右两套X方向气动活塞杆移动到行程尽头，使中圈在X方向两侧始终受到同样的推力，中圈一旦免受外力作用就会自动处于对中位置；如果受到X方向外力作用，就会在X方向灵活移动，移动到实际需要的位置。
优选的，所述Y方向移动浮动模块由外圈、中圈、Y方向气动活塞杆、Y方向导向轴、内圈以及气道系统组成；
所述Y方向气动活塞杆贯穿中圈与内圈，内圈相对于中圈作Y方向移动；
压缩空气通过气道系统进入外圈的气缸腔中，推动左右两套Y方向气动活塞杆移动到行程尽头，使内圈在Y方向始终受到同样的推力，内圈一旦免受外力作用就会自动处于对中位置；如果受到Y方向外力作用，就会在Y方向灵活移动，移动到实际需要的位置。
优选的，所述θ方向转动浮动模块由内圈、弹簧柱塞、摆动轴组成；左右两套所述弹簧柱塞推动摆动轴，使摆动轴两侧始终受到同样的推力，摆动轴一旦免受外力矩作用就会自动处于对中位置；如果受到力矩作用，就会围绕回转支撑中心灵活摆动，摆动到实际需要的位置；
摆动轴摆动的极限位置通过内圈上的双斜面结构实现机械限位，以确保极限位置的可靠限位以及保护弹簧柱塞免受强力破坏。
优选的，所述气道系统由外圈、盖板、密封圈、堵头、快插接头组成；所述盖板设置在外圈上，且外圈和盖板之间设有密封圈；压缩空气通过快插接头接入外圈气道，气道连通X、Y方向的气缸；整个XYθ浮动头只有一个外接快插接头。
优选的，所述柔性防尘系统由外圈、摆动轴、防尘座、柔性防尘橡胶护圈组成；
所述防尘座通过螺钉固定在外圈上，柔性防尘橡胶护圈一端通过扣槽套在防尘座上，另外一端通过扣槽套在摆动轴上，形成柔性防尘系统，同时满足X方向移动浮动、Y方向移动浮动、θ方向转动浮动的防尘需求。
(三)有益效果
与现有技术相比，本实用新型提供了一种XYθ浮动头，具备以下有益效果：
1、该XYθ浮动头，通过设置X方向移动浮动模块、Y方向移动浮动模块、θ方向转动浮动模块以及气道系统、柔性防尘系统，从而实现装配零件XYθ三轴浮动，解决了机器人精密装配过程中理论装配位置与实际装配位置存在XYθ三轴误差，既保证了装配精度、提高了效率，又无需额外增加工装制造精度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1沿A-A方向的剖视图；
图3为图2沿B-B方向的剖视图；
图4为图3沿E-E方向的剖视图；
图5为图2沿C-C方向的剖视图；
图6为图2沿D-D方向的剖视图。
图中：1、外圈；2、中圈；3、Y方向气动活塞杆；4、内圈；5、摆动轴；6、回转支撑；7、盖板；8、密封圈；9、堵头；10、X方向气动活塞杆二；11、快插接头；12、Y方向导向轴；13、X方向导向轴；14、弹簧柱塞；15、防尘座；16、柔性防尘橡胶护圈。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1-6，一种XYθ浮动头，包括外圈1、中圈2、内圈4、摆动轴5和回转支撑6，回转支撑6的外回转圈与内圈4通过螺钉连接，回转支撑6的内回转圈与摆动轴5通过螺钉连接，实现摆动轴5与内圈4之间的摆动；外圈1与机器人连接，且与中圈2、内圈4、摆动轴5、回转支撑6之间相对固定；
还包括X方向移动浮动模块、Y方向移动浮动模块、θ方向转动浮动模块以及气道系统、柔性防尘系统，从而实现装配零件XYθ三轴浮动。
见图3、6，X方向移动浮动模块由外圈1、X方向气动活塞杆10、X方向导向轴13、中圈2以及气道系统组成；X方向气动活塞杆10贯穿外圈1与中圈2，外圈1与机器人连接固定，中圈2相对于外圈1作X方向移动；
压缩空气通过气道系统进入外圈1的气缸腔中，推动左右两套X方向气动活塞杆10移动到行程尽头，使中圈2在X方向两侧始终受到同样的推力，中圈2一旦免受外力作用就会自动处于对中位置；如果受到X方向外力作用，就会在X方向灵活移动，移动到实际需要的位置。
见图1、2、4，Y方向移动浮动模块由外圈1、中圈2、Y方向气动活塞杆3、Y方向导向轴12、内圈4以及气道系统组成；
Y方向气动活塞杆3贯穿中圈2与内圈4，内圈4相对于中圈2作Y方向移动；
压缩空气通过气道系统进入外圈1的气缸腔中，推动左右两套Y方向气动活塞杆3移动到行程尽头，使内圈4在Y方向始终受到同样的推力，内圈4一旦免受外力作用就会自动处于对中位置；如果受到Y方向外力作用，就会在Y方向灵活移动，移动到实际需要的位置。
见图5，θ方向转动浮动模块由内圈4、弹簧柱塞14、摆动轴5组成；左右两套弹簧柱塞14推动摆动轴5，使摆动轴5两侧始终受到同样的推力，摆动轴5一旦免受外力矩作用就会自动处于对中位置；如果受到力矩作用，就会围绕回转支撑6中心灵活摆动，摆动到实际需要的位置；
摆动轴5摆动的极限位置通过内圈4上的双斜面结构实现机械限位，以确保极限位置的可靠限位以及保护弹簧柱塞14免受强力破坏。
见图1、2、3，气道系统由外圈1、盖板7、密封圈8、堵头9、快插接头11组成；盖板7设置在外圈1上，且外圈1和盖板7之间设有密封圈8；压缩空气通过快插接头11接入外圈1气道，气道连通X、Y方向的气缸；整个XYθ浮动头只有一个外接快插接头11。
见图2，柔性防尘系统由外圈1、摆动轴5、防尘座15、柔性防尘橡胶护圈16组成；
防尘座15通过螺钉固定在外圈1上，柔性防尘橡胶护圈16一端通过扣槽套在防尘座15上，另外一端通过扣槽套在摆动轴5上，形成柔性防尘系统，同时满足X方向移动浮动、Y方向移动浮动、θ方向转动浮动的防尘需求。
该XYθ浮动头，通过设置X方向移动浮动模块、Y方向移动浮动模块、θ方向转动浮动模块以及气道系统、柔性防尘系统，从而实现装配零件XYθ三轴浮动，解决了机器人精密装配过程中理论装配位置与实际装配位置存在XYθ三轴误差，既保证了装配精度、提高了效率，又无需额外增加工装制造精度。
Claims (6)
1.一种XYθ浮动头，包括外圈(1)、中圈(2)、内圈(4)、摆动轴(5)和回转支撑(6)，其特征在于：所述回转支撑(6)的外回转圈与内圈(4)通过螺钉连接，回转支撑(6)的内回转圈与摆动轴(5)通过螺钉连接，实现摆动轴(5)与内圈(4)之间的摆动；所述外圈(1)与机器人连接，且与中圈(2)、内圈(4)、摆动轴(5)、回转支撑(6)之间相对固定；
还包括X方向移动浮动模块、Y方向移动浮动模块、θ方向转动浮动模块以及气道系统、柔性防尘系统，从而实现装配零件XYθ三轴浮动。
2.根据权利要求1所述的一种XYθ浮动头，其特征在于：所述X方向移动浮动模块由外圈(1)、X方向气动活塞杆(10)、X方向导向轴(13)、中圈(2)以及气道系统组成；所述X方向气动活塞杆(10)贯穿外圈(1)与中圈(2)，外圈(1)与机器人连接固定，中圈(2)相对于外圈(1)作X方向移动；
压缩空气通过气道系统进入外圈(1)的气缸腔中，推动左右两套X方向气动活塞杆(10)移动到行程尽头，使中圈(2)在X方向两侧始终受到同样的推力，中圈(2)一旦免受外力作用就会自动处于对中位置；如果受到X方向外力作用，就会在X方向灵活移动，移动到实际需要的位置。
3.根据权利要求1所述的一种XYθ浮动头，其特征在于：所述Y方向移动浮动模块由外圈(1)、中圈(2)、Y方向气动活塞杆(3)、Y方向导向轴(12)、内圈(4)以及气道系统组成；
所述Y方向气动活塞杆(3)贯穿中圈(2)与内圈(4)，内圈(4)相对于中圈(2)作Y方向移动；
压缩空气通过气道系统进入外圈(1)的气缸腔中，推动左右两套Y方向气动活塞杆(3)移动到行程尽头，使内圈(4)在Y方向始终受到同样的推力，内圈(4)一旦免受外力作用就会自动处于对中位置；如果受到Y方向外力作用，就会在Y方向灵活移动，移动到实际需要的位置。
4.根据权利要求1所述的一种XYθ浮动头，其特征在于：所述θ方向转动浮动模块由内圈(4)、弹簧柱塞(14)、摆动轴(5)组成；左右两套所述弹簧柱塞(14)推动摆动轴(5)，使摆动轴(5)两侧始终受到同样的推力，摆动轴(5)一旦免受外力矩作用就会自动处于对中位置；如果受到力矩作用，就会围绕回转支撑(6)中心灵活摆动，摆动到实际需要的位置；
摆动轴(5)摆动的极限位置通过内圈(4)上的双斜面结构实现机械限位，以确保极限位置的可靠限位以及保护弹簧柱塞(14)免受强力破坏。
5.根据权利要求1所述的一种XYθ浮动头，其特征在于：所述气道系统由外圈(1)、盖板(7)、密封圈(8)、堵头(9)、快插接头(11)组成；所述盖板(7)设置在外圈(1)上，且外圈(1)和盖板(7)之间设有密封圈(8)；压缩空气通过快插接头(11)接入外圈(1)气道，气道连通X、Y方向的气缸；整个XYθ浮动头只有一个外接快插接头(11)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种XYθ浮动头，其特征在于：所述柔性防尘系统由外圈(1)、摆动轴(5)、防尘座(15)、柔性防尘橡胶护圈(16)组成；
所述防尘座(15)通过螺钉固定在外圈(1)上，柔性防尘橡胶护圈(16)一端通过扣槽套在防尘座(15)上，另外一端通过扣槽套在摆动轴(5)上，形成柔性防尘系统，同时满足X方向移动浮动、Y方向移动浮动、θ方向转动浮动的防尘需求。
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