[實(shí)用新型]一種自動(dòng)調(diào)整氣缸

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720178858.6
• 申請(qǐng)日: 2017-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN206513648U
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊智勇;李書廷;王君;何紅秀;陳智龍;孫金風(fēng);游穎;汪泉;任軍;魏瓊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F15B15/14
• 分類號(hào): F15B15/14;F15B15/20;F15B13/02
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 張火春

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)器人的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自動(dòng)調(diào)整氣缸。

背景技術(shù)

在機(jī)械行業(yè)加工領(lǐng)域，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，而機(jī)器人又是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的關(guān)鍵，因而在越來越多的領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，隨著機(jī)器人向更深更廣的方向發(fā)展以及其智能化不斷的提高，機(jī)器人的應(yīng)用范圍也將越來越大，將從汽車行業(yè)延伸到其它制造業(yè)領(lǐng)域。人們對(duì)于機(jī)器人的要求也將越來越高，需要機(jī)器人有較高的敏感性和靈活性，才能從事更加精密的自動(dòng)化工作，使加工的質(zhì)量得到保證。從而需要一種可以與機(jī)器人相配合使用，可以自動(dòng)補(bǔ)償重力影響，始終保持著恒力輸出的執(zhí)行器，讓要求更高的工作可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種可以自由伸縮與工件始終保持接觸，可以自動(dòng)補(bǔ)償重力的影響，可以測量并反饋實(shí)際力的值，并保存再現(xiàn)任一時(shí)間點(diǎn)之前20秒內(nèi)所有數(shù)據(jù)，始終保持恒力輸出的執(zhí)行器的自動(dòng)調(diào)整氣缸。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種用于恒力輸出執(zhí)行器的自動(dòng)調(diào)整氣缸，其特征在于：包括供氣管道、第一電磁閥、第二電磁閥、第一氣缸、第二氣缸、以及第三氣缸，所述第一氣缸設(shè)于第二氣缸上方，第一氣缸內(nèi)設(shè)有兩個(gè)活塞，其中上部活塞設(shè)有能夠伸出第一氣缸頂部的推桿，下部活塞與第二氣缸內(nèi)的活塞通過剛性連桿固定相連，第三氣缸的頂部與第一氣缸下部側(cè)面通過連通管道相連，第一氣缸的兩個(gè)活塞之間部分以及第三氣缸的活塞以上部分均充滿液壓油，第一氣缸頂部和第三氣缸底部分別設(shè)有氣口一和氣口四，第二氣缸頂部和底部分別設(shè)有氣口二和氣口三，所述氣口一和氣口四通過第一電磁閥與供氣管道相連，第一電磁閥控制氣口一和氣口四分別連上供氣管道或者排大氣，所述氣口二和氣口三通過第二電磁閥與供氣管道相連或者排大氣，第二電磁閥控制氣口二和氣口三分別連上供氣管道或者排大氣。

作為改進(jìn)，所述第一氣缸側(cè)面設(shè)有用于檢測液壓油壓強(qiáng)的壓力傳感器。

作為改進(jìn)，所述供氣管道上設(shè)有對(duì)壓縮空氣進(jìn)行過濾和減壓的空氣過濾裝置。

一種采用上述自動(dòng)調(diào)整氣缸的恒力輸出執(zhí)行器，其特征在于：包括圓筒狀的柱體和至少四個(gè)自動(dòng)調(diào)整氣缸，所述柱體包括頂蓋、底蓋和柱身，所述底蓋與柱身固定相連，所述頂蓋為活動(dòng)蓋；所述每一個(gè)自動(dòng)調(diào)整氣缸的缸體均與底蓋固定相連，每一個(gè)自動(dòng)調(diào)整氣缸頂部可自由伸縮的推桿均與頂蓋活接固定相連，其中一個(gè)自動(dòng)調(diào)整氣缸設(shè)于底蓋中心處，其他自動(dòng)調(diào)整氣缸以底蓋中心處為中心對(duì)稱分布。

作為改進(jìn)，所述底蓋上設(shè)有控制器和重力傳感器，，補(bǔ)償頂蓋自身重力對(duì)各個(gè)自動(dòng)調(diào)整氣缸輸出壓力的影響。所述重力傳感器將測得的底蓋傾斜角度數(shù)據(jù)接入控制器，所述控制器控制每一個(gè)自動(dòng)調(diào)整氣缸的第一電磁閥和第二電磁閥的開度大小和閥位。

本實(shí)用新型所述的恒力輸出執(zhí)行器工作原理如下：采用自動(dòng)調(diào)整氣缸來產(chǎn)生所需的恒定輸出力，由于氣體有可壓縮性且氣缸的輸出力范圍不大，故采用氣缸控制液壓缸的自動(dòng)調(diào)整氣缸，來產(chǎn)生恒定的輸出力，在每個(gè)自動(dòng)調(diào)整氣缸的液壓缸的側(cè)面安裝壓力傳感器，實(shí)時(shí)檢測液壓缸的壓力值，并反饋給控制器，并將20秒內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在控制器的數(shù)據(jù)庫內(nèi)，同時(shí)通過控制器I/O口輸出不同的控制信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)整第一電磁閥和第二電磁閥不同通道的開合，來改變壓縮氣體的流向，從而保證恒力輸出。由于恒力輸出執(zhí)行器重力的影響會(huì)造成每個(gè)自動(dòng)調(diào)整氣缸的推桿輸出的壓力與設(shè)置的壓力值產(chǎn)生偏差，在恒力輸出執(zhí)行器內(nèi)部設(shè)置有重力傳感器，通過重力傳感器檢測不同位姿狀態(tài)下的偏差角，并由控制器計(jì)算出由于需要補(bǔ)償頂蓋自身重力影響而需要額外輸出的壓力，并由由控制器I/O口輸出不同的控制信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)整電磁閥不同通道的開合，來改變氣缸的輸出壓力，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器恒力輸出的目的。

作為本實(shí)用新型對(duì)恒力控制部分的一種說明，所述的控制器為保證該執(zhí)行器能夠可以和市場上幾乎所有品牌的機(jī)器人控制系統(tǒng)無障礙的通信，該控制器應(yīng)具有Ethernet TCP/IP、Profibus、CANopen、Analog I/O、XML、DeviceNet、ProfiNet、Modbus TCP和雙組合通信協(xié)議。

作為本實(shí)用新型對(duì)恒力控制部分的一種說明，所述的數(shù)據(jù)庫可以記錄任一時(shí)間點(diǎn)之前20秒內(nèi)所有數(shù)據(jù)，以便分析20秒內(nèi)執(zhí)行器的壓力輸出變化。

作為本實(shí)用新型對(duì)恒力執(zhí)行部分的一種說明，所述恒力輸出執(zhí)行器的柱體內(nèi)共安裝有四個(gè)氣缸，一個(gè)氣缸安裝于所述柱體底蓋的中心，另外三個(gè)于其周圍以120度角均勻分布。所述液壓缸分別固定安裝于每個(gè)自動(dòng)調(diào)整氣缸的側(cè)面，與自動(dòng)調(diào)整氣缸配合使用，通過氣缸驅(qū)動(dòng)液壓油以產(chǎn)生穩(wěn)定的壓力。

本實(shí)用新型的有益效果是：