[發(fā)明專利]機(jī)器人用柔性法蘭及機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510746116.4
• 申請日: 2015-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN105196305A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周嵩
• 申請（專利權(quán)）人: 上海戴屹科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J17/00
• 分類號(hào): B25J17/00;F16D1/033
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及的是機(jī)器人和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的過渡連接裝置。

背景技術(shù)

目前，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來越普遍，應(yīng)用范圍也越來越廣。關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人由于自身結(jié)構(gòu)的原因，重復(fù)精度相對較高，而定位精度較低，這個(gè)特點(diǎn)導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人在裝配和加工領(lǐng)域應(yīng)用受限。

現(xiàn)有的解決方式是，采用高精度的六維力傳感器作為機(jī)器人和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的過渡連接裝置。六維力傳感器能夠測量x，y，z三個(gè)方向的力及繞三個(gè)軸向的力矩，傳感器所獲得的力和力矩信號(hào)反饋給機(jī)器人的控制系統(tǒng)，從而使機(jī)器人作出相應(yīng)的反應(yīng)。但是該方式存在以下的不足：1、力傳感器成本較高，反饋控制系統(tǒng)較復(fù)雜，不利于廣泛的推廣和應(yīng)用。2、力反饋控制系統(tǒng)存在時(shí)間上存在滯后，碰撞發(fā)生以后，系統(tǒng)延遲一定時(shí)間才會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，然而當(dāng)控制系統(tǒng)作出響應(yīng)時(shí)，工件可能已經(jīng)被破壞了。

另外一種解決方式是，通過單軸氣缸和伺服閥來控制氣缸對工件的壓力，但是該方式為單自由度機(jī)構(gòu)，只在一個(gè)方向上有作用，而工業(yè)中使用的六自由度機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)自由度較多，執(zhí)行工具和工件之間的接觸力通常是多維的，若要滿足需求，就要采用多個(gè)單自由度機(jī)構(gòu)串聯(lián)起來，系統(tǒng)剛度降低，誤差增大，控制變得復(fù)雜，成本上升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的目的是提供一種機(jī)器人用柔性法蘭，可以多自由度運(yùn)動(dòng)，解決機(jī)器人在裝配和加工過程中因不能靈活移動(dòng)或信號(hào)反饋延遲，而導(dǎo)致的碰撞損壞工件的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種機(jī)器人用柔性法蘭，包括：

外殼，其上設(shè)有輸入接口，用以輸入設(shè)定壓力的氣體或液體；

活塞套件，固定設(shè)置在所述外殼內(nèi)部且位于外殼一端，所述活塞套件和所述輸入接口之間具有壓力通道；

活塞，設(shè)置在所述活塞套件中，并能夠在其中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在所述壓力通道通入氣體或液體時(shí)，活塞能夠由氣體或液體壓力推動(dòng)向前；

執(zhí)行器連接法蘭，活動(dòng)設(shè)置在所述外殼的另一端，且其一端伸出所述外殼，其另一端由所述活塞頂住，從而能夠根據(jù)氣體或液體壓力和外力的作用在外殼內(nèi)浮動(dòng)；還包括

限制部，用以限制執(zhí)行器連接法蘭繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述外殼包括外殼基座和端蓋，所述端蓋固定連接外殼基座，所述端蓋上設(shè)有用于執(zhí)行器連接法蘭部分伸出其外的開口，所述端蓋能夠阻擋所述執(zhí)行器連接法蘭的法蘭基座以限制其向外滑出。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述執(zhí)行器法蘭上設(shè)有定位凸部，所述端蓋上設(shè)有和所述定位凸部配合的定位凹槽。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述端蓋的開口口徑稍大于所述執(zhí)行器連接法蘭伸出部位的外徑，所述執(zhí)行器連接法蘭伸出部位和所述端蓋之間設(shè)置有密封件。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述密封件為旋轉(zhuǎn)油封，其安裝在所述端蓋開口附近，其內(nèi)圈與所述執(zhí)行器連接法蘭伸出部位貼合。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述限制部包括轉(zhuǎn)動(dòng)限制件和直線滑槽或直線滑軌，所述轉(zhuǎn)動(dòng)限制件設(shè)置在所述執(zhí)行器連接法蘭側(cè)表面上，所述直線滑槽或直線滑軌設(shè)置在所述外殼內(nèi)壁上，并配合所述轉(zhuǎn)動(dòng)限制件，所述直線滑槽或直線滑軌使得所述轉(zhuǎn)動(dòng)限制件僅在其槽向或軌向上滑動(dòng)，從而所述執(zhí)行器連接法蘭無法繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述轉(zhuǎn)動(dòng)限制件為球狀物件，所述球狀物件部分設(shè)置在執(zhí)行器連接法蘭上，部分設(shè)置在所述直線滑槽或直線滑軌上，所述執(zhí)行器連接法蘭能夠貼合于球狀物件的球面做相對運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述活塞套件包括活塞套基座和活塞套，所述活塞套基座固定連接到所述外殼上，所述活塞套固定安裝在所述活塞套基座內(nèi)，所述壓力通道連通所述輸入接口和所述活塞套，以使通入的氣體或液體能夠推動(dòng)所述活塞。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述輸入接口連接一快插接頭。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述活塞為多個(gè)，且在活塞套件的圓周方向上均勻分布，連通到各活塞的壓力通道均相互連通。

一種機(jī)器人，使用前述任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人用柔性法蘭。