一种具有向心力结构的柔性补偿器的制作方法

1.本发明涉及工业机械手末端夹持、工业自动化设备上下料夹持技术领域，具体涉及一种具有向心力结构的柔性补偿器。


背景技术：

2.在工业自动化设备、工业自动化流水线灯自动化领域中，经常通过机械手进行运送工件，在遇到对工件精密装配等动作、对位置度要求较高时，通常需要在工业机械手末端安装柔性补偿器。
3.而目前市场上的柔性补偿器存在体积较大、结构复杂等问题，并且目前的柔性补偿大多数只具备x轴和y轴的柔性补偿，对于一些出现插入工件与工位存在角度偏差无法做到高效的自适应，为此我们提出一种具有向心力结构的柔性补偿器。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中的问题，本发明提供一种具有向心力结构的柔性补偿器，解决了现有技术中机械手对于一些出现插入工件与工位存在角度偏差无法做到高效的自适应的问题。
5.本发明一种具有向心力结构的柔性补偿器,包括由上到下依次设置的盖板、角度缓冲组件、锁紧组件和底座，锁紧组件用于切换柔性补偿器的锁紧状态和自由状态；
6.角度缓冲组件包括角度缓冲板组件和至少两组拉伸弹簧圈，拉伸弹簧圈套设在角度缓冲板组件上，角度缓冲板组件上设置有弹簧锁紧结构，并且多组拉伸弹簧圈同时设置在弹簧锁紧结构上，弹簧锁紧结构能够使得角度缓冲板组件与拉伸弹簧圈之间不会发生相对位移；
7.角度缓冲板组件分别与底座和盖板连接，在拉伸弹簧圈、角度缓冲板组件和弹簧锁紧结构之间的配合下，当底座受到外力产生向心力，底座带动角度缓冲板组件旋转，拉伸弹簧圈发生形变；当外力消失时角度缓冲板组件通过拉伸弹簧圈进行复位。
8.本发明作进一步改进，角度缓冲组件包括上角度缓冲板和下角度缓冲板，拉伸弹簧圈的数量为两组，两组拉伸弹簧圈分别为第一拉伸弹簧圈和第二拉伸弹簧圈，两组拉伸弹簧圈分别套设在上角度缓冲板和下角度缓冲板上。
9.本发明作进一步改进，弹簧锁紧结构包括弹簧锁紧块和设置在角度缓冲板组件上的缺口，弹簧锁紧块通过拉伸弹簧圈固定设置在缺口中，并且弹簧锁紧块部分凸出缺口的开口处，通过弹簧锁紧块使得缺口处的拉伸弹簧圈被拉伸。
10.本发明作进一步改进，锁紧组件包括活塞板和销柱组件，底座上设置有凸台，活塞板底端设置有与凸台配合的凸台腔，活塞板通过凸台腔套设在凸台上，底座上设置有通气气道，通气气道连通凸台的上端面；
11.角度缓冲组件下端面设置有供活塞板x轴和y轴方向缓冲的缓冲空间；角度缓冲板组件上设置有与销柱组件配合的销柱孔，销柱孔贯穿角度缓冲板组件上下端面，销柱组件
设置在活塞板上端面，并且销柱组件设置在销柱孔中，活塞板上下运动能够带动销柱组件进行联动，从而实现切换盖板与底座之间的锁紧状态和自由状态。
12.本发明作进一步改进，还包括盖板连接件和底座连接件，上角度缓冲板上设置有与盖板连接件配合的盖板连接孔，盖板通过盖板连接件穿过盖板连接孔与下角度缓冲板固定连接，下角度缓冲板上设置有与底座连接件配合的底座连接孔，底座通过底座连接件穿过底座连接孔与上角度缓冲板固定连接。
13.本发明作进一步改进，上角度缓冲板和下角度缓冲板边缘上分别设置有第一弹簧安装槽和第二弹簧安装槽，第一弹簧安装槽和第二弹簧安装槽用于定位拉伸弹簧圈的位置，第一拉伸弹簧圈套设在第一弹簧安装槽上，第二拉伸弹簧圈套设在第二弹簧安装槽上。
14.本发明作进一步改进，还包括多个第一钢珠，第一钢珠设置在上角度缓冲板和下角度缓冲板之间，第一钢珠与上角度缓冲板下端面抵接，第一钢珠与下角度缓冲板上端面抵接，通过第一钢珠能够对于上角度缓冲板和下角度缓冲板之间起到支撑作用，并且能够减少上角度缓冲板和下角度缓冲板之间的摩擦力。
15.本发明作进一步改进，弹簧锁紧块的数量为两组以上，缺口数量与弹簧锁紧块的数量一致，缺口之间等间距设置在角度缓冲板组件上。
16.本发明作进一步改进，弹簧锁紧块上设置有弹簧限位槽，弹簧限位槽用于限制拉伸弹簧圈的位置，拉伸弹簧圈套设在弹簧限位槽上。
17.本发明作进一步改进，销柱组件包括销柱和第二钢珠，销柱上端面设置有与第二钢珠配合的v型槽，盖板的下端面设置有与第二钢珠配合的定位槽。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用其机构，能够有效的解决现有技术中机械手对于一些出现插入工件与工位存在角度偏差无法做到高效的自适应，通过角度缓冲组件的设置能够高效的进行自适应，使柔性补偿器使用更加灵活。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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。
20.图1为本发明整体结构示意图；
21.图2为本发明整体另一视角结构示意图；
22.图3为图2中a-a方向剖面图；
23.图4为本发明分解结构示意图；
24.图中，1-盖板、3-活塞板、4-底座、5-销柱组件、6-第一钢珠、7-限位板、8-内六角螺钉、9-连接销筒、10-压缩弹簧、11-定位槽、12-防尘台阶、21-上角度缓冲板、22-下角度缓冲板、23-第一拉伸弹簧圈、24-第二拉伸弹簧圈、25-弹簧锁紧块、26-第一弹簧安装槽、27-第二弹簧安装槽、28-缺口、29-第一弹簧限位槽、30-第二弹簧限位槽、31-凸台腔、41-凸台、42-通气气道、43-密封圈、44-防尘壁、51-销柱、52-第二钢珠、211-销柱孔、212-盖板连接孔、221-底座连接孔、222-缓冲凸台、223-弹簧通孔。
具体实施方式
25.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
26.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
28.如图1-4所示，本发明一种具有向心力结构的柔性补偿器，包括由上到下依次设置的盖板1、角度缓冲组件、锁紧组件和底座4。
29.锁紧组件包括活塞板3和销柱组件5。
30.锁紧组件能够切换该具有向心力结构的柔性补偿器的锁紧状态和自由状态。
31.底座4上设置有凸台41，活塞板3上底端设置有与凸台41配合的凸台腔31，活塞板3通过凸台腔31套设在凸台41上。
32.底座4上设置有通气气道42，通气气道42连通凸台41的上端面。
33.通过给通气气道42充气，气流能够将活塞板3向上推动。
34.该具有向心力结构的柔性补偿器还包括密封圈43，凸台41上设置有密封安装槽，密封圈43设置在密封安装槽中，通过密封圈43能够有效的提高凸台41与活塞板3组件的气密性。
35.活塞板3上设置有三组销柱组件5，三组销柱组件5之间等间距设置在活塞板3上。
36.角度缓冲组件包括角度缓冲板组件和拉伸弹簧圈。
37.角度缓冲板组件包括上角度缓冲板21和下角度缓冲板22。
38.拉伸弹簧圈的数量为两组，两组拉伸弹簧圈分别为第一拉伸弹簧圈23和第二拉伸弹簧圈24。
39.角度缓冲板组件上设置有弹簧锁紧结构，弹簧锁紧结构包括弹簧锁紧块25和设置在角度缓冲板组件上的缺口28。
40.弹簧锁紧结构能够使得角度缓冲板组件与拉伸弹簧圈之间不会发生相对位移。
41.弹簧锁紧块25的数量为四组，缺口28的数量与弹簧锁紧块25一致，均为四组，上角度缓冲板21边缘上设置有第一弹簧安装槽26，下角度缓冲板22上设置有第二弹簧安装槽27，缺口28均设置在第一弹簧安装槽26和第二弹簧安装槽27上，弹簧锁紧块25部分凸出缺口28的开口处。
42.缺口28为v型，四组缺口28等间距的等间距的设置在第一弹簧安装槽26和第二弹簧安装槽27上。
43.弹簧锁紧块25上设置有第一弹簧限位槽29和第二弹簧限位槽30，第一弹簧限位槽
29与第一拉伸弹簧圈23配合，第二弹簧限位槽30与第二拉伸弹簧圈24配合。
44.第一拉伸弹簧圈23套设在第一弹簧安装槽26和第一弹簧限位槽29上，第二拉伸弹簧圈24套设在第二弹簧安装槽27和第二弹簧限位槽30上，第一拉伸弹簧圈23和第二拉伸弹簧圈24共同将弹簧锁紧块25固定在缺口28中。
45.通过弹簧锁紧块25部分凸出缺口28的开口处，使得缺口28处的第一拉伸弹簧圈23和第二弹簧圈被弹簧锁紧块25顶出，被拉伸，通过弹簧锁紧块25的设置能够提高第一拉伸弹簧圈23和第二拉伸弹簧圈24设置的稳定性，使得角度缓冲组件与拉伸弹簧圈之间不会发生位移，当底座4受到外力产生一定的向心力，从而底座4带动下角度缓冲板22旋转，拉伸弹簧圈发生形变，当外力消失时小角度缓冲板22通过拉伸弹簧圈进行复位。
46.角度缓冲板组件上设置有与销柱组件5配合的销柱孔211，销柱孔211包括设置在上角度缓冲板21上的第一销柱孔和设置在下角度缓冲板22上的第二销柱孔，第一销柱孔贯穿上角度缓冲板21上下端面，第二销柱孔贯穿下角度缓冲板22上下端面。
47.销柱组件5设置在第一销柱孔和第二销柱孔中，第二销柱孔的孔径大小大于销柱组件的横截面。
48.销柱组件5包括销柱51和第二钢珠52，销柱51上端面设置有与第二钢珠52配合的v型槽，盖板1的下端面设置有与第二钢珠52配合的定位槽11，v型槽的设置使得放置第二钢珠52精确定位。
49.通过给通气气道42充气，气流将活塞板3向上推动，活塞板3向上运动的同时，带动销柱组件5向上运动。
50.销柱组件5向上运动的过程中，销柱51逐渐顶紧第二钢珠52，使得第二钢珠52顶紧盖板1，最终实现盖板1与底座4之间的固定锁紧，不易发生晃动。
51.该具有向心力结构的柔性补偿器还包括第一钢珠6，第一钢珠6设置在上角度缓冲板21和下角度缓冲板22组件，第一钢珠6与上角度缓冲板21下端面抵接，第一钢珠6与下角度缓冲板22上端面抵接。
52.通过第一钢珠6的设置能够有效的减少上角度缓冲板21和下角度缓冲板22之间接触的接触面积，并且有利于上角度缓冲板21和下角度缓冲板22组件在角度缓冲过程中的相对运动。
53.该具有向心力结构的柔性补偿器还包括限位板7，限位板7设置在下角度缓冲板22上端面上，通过限位板7能够有效的限制第一钢珠6的运动范围。
54.该具有向心力结构的柔性补偿器还包括盖板连接件和底座连接件，盖板连接件和底座连接件，底座连接件包括连接销筒8和内六角螺钉8，底座连接件的数量为三组，盖板连接件为内六角螺钉8，盖板连接件的数量为三组。
55.下角度缓冲板22上等间距设置有三组底座连接孔221，底座4通过三组底座连接件穿过底座连接孔221与上角度缓冲板21固定连接，连接销筒9设置在底座连接孔221中，底座连接孔221的孔径大小大于连接销筒9的横截面，底座4通过内六角螺钉8穿过底座连接孔221中的连接销筒9与上角度缓冲板21固定连接。
56.上角度缓冲板21设置有盖板连接孔212，下角度缓冲板22的上设置有与活塞板3配合的缓冲部，缓冲部上端为缓冲凸台222，缓冲部下端为缓冲腔，活塞板3能够在缓冲腔中上下运动，缓冲凸台222设在盖板连接孔212中，盖板连接孔212的孔径大小大于缓冲凸台222
的横截面，盖板1通过三组盖板连接件与设置在盖板连接孔212中的缓冲凸台222固定连接，盖板1通过三组内六角螺钉8与下角度缓冲板22固定连接。
57.通过缓冲腔作为活塞板3的缓冲空间，在通气气道42在没有注入气孔时，活塞板3能够在缓冲腔中进行x轴和y轴方向的缓冲。
58.通过将底座连接孔221的孔径大小设置成大于连接销筒9的横截面、盖板连接孔212的孔径大小设置成大于缓冲凸台222的横截面和第二销柱孔的孔径大小设置成大于销柱组件的横截面，能够有效的对向心力的柔性补偿提供角度误差的缓冲范围。
59.该具有向心力结构的柔性补偿器还包括压缩弹簧222，缓冲凸台222上设置有与与压缩弹簧222配合的弹簧通孔223，弹簧通孔223贯穿缓冲凸台222上下端面，压缩弹簧222一端设置在活塞板3上端面，压缩弹簧222另一端与盖板1下端面接触连接。
60.底板上设置有防尘壁44，盖板1上设置有与防尘壁44配合的防尘台阶12，通过防尘壁44和防尘台阶12的配合能够有效的解决杂物飞入产品内部，导致产品使用出现故障的问题。
61.本实施例提供的具有向心力结构的柔性补偿器的使用方法如下：本发明实施例提供了可实现对于一些出现放置角度偏差的工位能够高效的自适应。
62.将该具有向心力结构的柔性补偿器安装在机械手末端。
63.当机械手夹紧搬运工件时，对底座4的通气气道42进行通气，气流将活塞板3向上推动，活塞板3在缓冲腔中运动，并且活塞板3同步带动销柱组件5向上运动，使得销柱51将第二钢珠52向上顶起，压缩弹簧222逐渐被压缩，第二钢珠逐渐卡入定位槽11。
64.当第二钢珠完全卡入盖板1上的定位槽11中时，该具有向心力结构的柔性补偿器处于锁紧状态。
65.当机械手准备将工件插入到工位时，对通气气道42进行断气操作，活塞板3由于压缩弹簧222和活塞板3的重力作用，活塞板3向下进行还原，活塞板3能够在缓冲腔中进行x轴和y轴方向的位移缓冲。
66.断气完成后机械手将工件插入到工位中，由于缓冲腔与活塞板3的配合，工件不断调整调整水平方向上的误差，当出现工位与工件出现安装角度的误差，工位会给底座4施加一个角度校正的力，使得底座产生向心力，底座带动下角度缓冲板22进行旋转调节。
67.由于第一拉伸弹簧圈23和第二拉伸弹簧圈24之间设置由弹簧锁紧块25的缘故，并且下角度缓冲板22与上角度缓存板21之间相对旋转，第一拉伸弹簧圈23和第二拉伸弹簧圈24均发生形变，使得工件实现安装角度的缓冲，弥补工位与工件出现安装角度的误差，在正确插入工位的同时，更好的保护机械手。
68.当工件插入完成后，机械手松开工件，由于第一拉伸弹簧圈23和第二拉伸弹簧圈24与弹簧锁紧块25的配合作用，第一拉伸弹簧圈23和第二拉伸弹簧圈24进行复位，同时活塞板3也进行x轴和y轴方向的复位，最终使得柔性补偿器整体完成复位。
69.复位完成，继续给通气气孔42进行通气，然后对通气气道42进行断气操作，最后进行误差补偿，最终完成一次工件的插入，重复上述步骤，实现工件插入工位的柔性补偿。
70.由上可知，本发明的有益效果是：采用其机构，能够有效的解决现有技术中机械手对于一些出现插入工件与工位存在角度偏差无法做到高效的自适应，通过角度缓冲组件的设置能够高效的进行自适应，使柔性补偿器使用更加灵活。
71.上述实施例中，拉伸弹簧圈的数量为两组，两组拉伸弹簧圈分别为第一拉伸弹簧圈23和第二拉伸弹簧圈24，上角度缓冲板21边缘上设置有第一弹簧安装槽26，下角度缓冲板22上设置有第二弹簧安装槽27，弹簧锁紧块25上设置有第一弹簧限位槽29和第二弹簧限位槽30，第一拉伸弹簧圈23套设在第一弹簧安装槽26和第一弹簧限位槽29上，第二拉伸弹簧圈24套设在第二弹簧安装槽27和第二弹簧限位槽30上，第一拉伸弹簧圈23和第二拉伸弹簧圈24共同将弹簧锁紧块25固定在缺口28中，很显然通过该结构将两组拉伸弹簧圈套设在弹簧锁紧块25上实现底座旋转，拉伸弹簧圈形变，外力消失复位的作用，还可以将拉伸弹簧圈的数量设置三、四或五组等等，根据实际情况设置，同样能实现上述方案的技术效果。
72.上述实施例中，上角度缓冲板21设置有盖板连接孔212，盖板连接孔212的孔径大小大于缓冲凸台222的横截面，盖板1通过三组盖板连接件与设置在盖板连接孔212中的缓冲凸台222固定连接，盖板1通过三组内六角螺钉8与下角度缓冲板22固定连接，下角度缓冲板22上等间距设置有三组底座连接孔221，底座连接孔221的孔径大小大于连接销筒9的横截面，底座4通过内六角螺钉8穿过底座连接孔221中的连接销筒9与上角度缓冲板21固定连接，很显然通过该结构实现角度缓冲板组件分别与盖板1和底座4的连接的方式，还可以采用盖板1与上角度缓冲板21连接，底座4与下角度缓冲板连接22连接，上角度缓冲板21与下角度缓冲板22活动之间中心位置连接有一个限位连接柱，上角度缓冲板21与下角度缓冲板22均能以限位连接柱为中心进行旋转，限位连接柱用于限制上角度缓冲板21与下角度缓冲板22之间的间距范围，同样能够实现上述方案的技术效果。
73.以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。