一種恒力輸出執行器制造技術

本發明專利技術公開了一種恒力輸出執行器，包括至少四個自動調整氣缸、柱身、頂蓋和底蓋以及控制器，通過每個自動調整氣缸輸出壓力自動調節實現執行器輸出恒定的壓力，所述自動調整氣缸包括供氣管道、兩個電磁閥和三個氣缸，第一氣缸設于第二氣缸上方，第一氣缸內設有兩個活塞，其中上部活塞設有與之相連的推桿，下部活塞與第二氣缸內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通過管道相連，第一氣缸和第二氣缸及第三氣缸之間部分充滿液壓油，每一個氣缸頂部和底部均設有一個氣口，所述四個氣口分別通過兩個電磁閥與供氣管道相連，本發明專利技術與機器人配合使用能使磨輪和不規則工件始終保持恒力接觸。

Constant force output actuator

The invention discloses a constant output of the actuator, including at least four automatic adjustment, cylinder body, a top cover and a bottom cover and a controller, through each automatically adjust the output pressure of the cylinder to achieve the actuator output constant pressure automatic adjustment, automatic adjustment of the cylinder for gas pipelines, including two solenoid valves and three cylinders of the. The first cylinder is arranged on the second cylinder, the first cylinder is provided with a piston two, wherein the upper piston is provided with a push rod which is connected with the lower part of the piston, the piston and the cylinder second is fixedly connected by a rigid rod, the lower the top third cylinder and the first cylinder are connected by a pipeline, part between the first cylinder and a second cylinder and three cylinder filled with hydraulic oil each cylinder, the top and bottom is provided with an air outlet, the air outlet four respectively through two solenoid valve and the gas pipeline. Moreover, the invention can make the grinding wheel and the irregular workpiece always keep constant contact when used in conjunction with the robot.

【技術實現步驟摘要】
一種恒力輸出執行器
本專利技術涉及機器人末端執行器的
，具體涉及一種恒力輸出執行器。
技術介紹
在機械行業加工領域，自動化技術應用越來越廣泛，而機器人又是實現自動化生產的關鍵，因而在越來越多的領域中得到了應用，隨著機器人向更深更廣的方向發展以及其智能化不斷的提高，機器人的應用范圍也將越來越大，將從汽車行業延伸到其它制造業領域。人們對于機器人的要求也將越來越高，需要機器人有較高的敏感性和靈活性，才能從事更加精密的自動化工作，使加工的質量得到保證。從而需要一種可以與機器人相配合使用，可以自動補償重力影響，始終保持著恒力輸出的執行器，讓要求更高的工作可以實現自動化。
技術實現思路
本專利技術的目的是設計一種可以自由伸縮與工件始終保持接觸，可以自動補償頂蓋自身重力的影響，實時測量和反饋實際輸出力的值，并保存以現任一時間點之前20秒內所有數據，始終保持恒力輸出的執行器。為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：一種恒力輸出執行器，包括圓筒狀的柱體和至少四個自動調整氣缸，所述柱體包括頂蓋、底蓋和柱身，所述底蓋與柱身固定相連，所述頂蓋為活動蓋；所述每一個自動調整氣缸的缸體均與底蓋固定相連，每一個自動調整氣缸頂部可自由伸縮的推桿均與頂蓋活接固定相連，其中一個自動調整氣缸設于底蓋中心處，其他自動調整氣缸以底蓋中心處為中心對稱分布；所述自動調整氣缸包括供氣管道、第一電磁閥、第二電磁閥、第一氣缸、第二氣缸、以及第三氣缸，所述第一氣缸設于第二氣缸上方，第一氣缸內設有兩個活塞，其中上部活塞設有能夠伸出第一氣缸頂部的推桿，下部活塞與第二氣缸內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面通過連通管道相連，第一氣缸的兩個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有氣口一和氣口四，第二氣缸頂部和底部分別設有氣口二和氣口三，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，所述底蓋上設有控制器和重力傳感器，所述重力傳感器將測得的底蓋傾斜角度數據接入控制器，所述控制器控制每一個自動調整氣缸的第一電磁閥和第二電磁閥的開度大小和閥位。作為改進，所述第一氣缸側面設有用于檢測液壓油壓強的壓力傳感器，補償頂蓋自身重力對各個自動調整氣缸輸出壓力的影響。作為改進，所述供氣管道上設有對壓縮空氣進行過濾和減壓的空氣過濾裝置。本專利技術所述的恒力輸出執行器工作原理如下：采用自動調整氣缸來產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調整氣缸，來產生恒定的輸出力，在每個自動調整氣缸的液壓缸的側面安裝壓力傳感器，實時檢測液壓缸的壓力值，并反饋給控制器，并將20秒內的數據存儲在控制器的數據庫內，同時通過控制器I/O口輸出不同的控制信號實時調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。由于恒力輸出執行器重力的影響會造成每個自動調整氣缸的推桿輸出的壓力與設置的壓力值產生偏差，在恒力輸出執行器內部設置有重力傳感器，通過重力傳感器檢測不同位姿狀態下的偏差角，并由控制器計算出由于需要補償頂蓋自身重力影響而需要額外輸出的壓力，并由控制器I/O口輸出不同的控制信號實時調整電磁閥不同通道的開合，來改變氣缸的輸出壓力，實現執行器恒力輸出的目的。作為本專利技術對恒力控制部分的一種說明，所述的控制器為保證該執行器能夠可以和市場上幾乎所有品牌的機器人控制系統無障礙的通信，該控制器應具有EthernetTCP/IP、Profibus、CANopen、AnalogI/O、XML、DeviceNet、ProfiNet、ModbusTCP和雙組合通信協議。作為本專利技術對恒力控制部分的一種說明，所述的數據庫可以記錄任一時間點之前20秒內所有數據，以便分析20秒內執行器的壓力輸出變化。作為本專利技術對恒力執行部分的一種說明，所述恒力輸出執行器的柱體內共安裝有四個氣缸，一個氣缸安裝于所述柱體底蓋的中心，另外三個于其周圍以120度角均勻分布。所述液壓缸分別固定安裝于每個自動調整氣缸的側面，與自動調整氣缸配合使用，通過氣缸驅動液壓油以產生穩定的壓力。本專利技術的有益效果是：通過本專利技術恒力輸出執行器與機器人配合使用，該恒力輸出執行器可以有效的保證與工件始終保持著接觸，可以自動補償重力的影響，測量并反饋實際力的值，并保存以現任一時間點之前20秒內所有數據，始終保持著所需的恒力輸出。附圖說明圖1為恒力輸出執行器整體結構示意圖。圖2為自動調整氣缸推桿伸長示意圖。圖3為自動調整氣缸推桿增壓示意圖。圖4為自動調整氣缸推桿縮短示意圖。圖5為本專利技術控制系統框圖。圖6為重力傳感器補償計算原理圖。圖中符號說明：1-柱身；2-控制器；3-重力傳感器，41-氣缸A，42-氣缸O，43-氣缸B，44-氣缸C，51-液壓缸A，52-液壓缸O，53-液壓缸B，54-液壓缸C，61-壓力傳感器A，62-壓力傳感器O，63-壓力傳感器B，64-壓力傳感器C，7-電源及通訊接口，8-壓縮空氣接口，91-氣缸A的著力點，92-氣缸O的著力點，93-氣缸B的著力點，94-氣缸C的著力點，10-氣源，11-第一電磁閥，12-第二電磁閥，13-第一氣缸，14-第二氣缸，15-第三氣缸，16-推桿，17-氣口一，18-氣口二，19-氣口三，20-氣口四，21-剛性連桿，22-空氣過濾裝置，23-頂蓋，24-底蓋，25-壓力傳感器。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術舉例說明。如圖2所示，一種恒力輸出執行器的自動調整氣缸，包括氣源10，供氣管道、第一電磁閥11、第二電磁閥12、第一氣缸13、第二氣缸14、以及第三氣缸15，所述第一氣缸13設于第二氣缸14上方，第一氣缸13內設有兩個活塞，其中上部活塞設有能夠伸出第一氣缸13頂部的推桿16，下部活塞與第二氣缸14內的活塞通過剛性連桿21固定相連，第三氣缸15的頂部與第一氣缸13下部側面通過連通管道相連，第一氣缸13的兩個活塞之間部分以及第三氣缸15的活塞以上部分均充滿液壓油，第一氣缸13頂部和第三氣缸15底部分別設有氣口一17和氣口四20，第二氣缸14頂部和底部分別設有氣口二18和氣口三19，所述氣口一17和氣口四20通過供氣管道與第一電磁閥11輸出管道相連，第一電磁閥11輸入端通過進氣管道連接氣源10或排大氣，第一電磁閥11控制分別與氣口一17和氣口四20相連的供氣管道與進氣管道相連或者排大氣，所述氣口二18和氣口三19通過供氣管道與第二電磁閥12輸出管道相連，第二電磁閥12輸入端通過進氣管道與氣源10相連或者排大氣，第二電磁閥12控制分別與氣口二18和氣口三19相連的供氣管道與進氣管道相連或者排大氣。所述第一氣缸13側面設有用于檢測液壓油壓強的壓力傳感器25。以便通過控制器2檢測液壓油壓強的壓力是否滿足設置定值，如果不滿足，則控制器2控制第一電磁閥11和第二電磁閥12控制。所述供氣管道上設有對壓縮空氣進行過濾和減壓的空氣過濾裝置22。所述自動調整氣缸根據壓力傳感器25檢測液壓油壓強大小來控制推桿16輸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種恒力輸出執行器，其特征在于：包括圓筒狀的柱體和至少四個自動調整氣缸，所述柱體包括頂蓋、底蓋和柱身，所述底蓋與柱身固定相連，所述頂蓋為活動蓋；所述每一個自動調整氣缸的缸體均與底蓋固定相連，每一個自動調整氣缸頂部可自由伸縮的推桿均與頂蓋活接固定相連，其中一個自動調整氣缸設于底蓋中心處，其他自動調整氣缸以底蓋中心處為中心對稱分布；所述自動調整氣缸包括供氣管道、第一電磁閥、第二電磁閥、第一氣缸、第二氣缸、以及第三氣缸，所述第一氣缸設于第二氣缸上方，第一氣缸內設有兩個活塞，其中上部活塞設有能夠伸出第一氣缸頂部的推桿，下部活塞與第二氣缸內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面通過連通管道相連，第一氣缸的兩個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有氣口一和氣口四，第二氣缸頂部和底部分別設有氣口二和氣口三，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。

【技術特征摘要】
1.一種恒力輸出執行器，其特征在于：包括圓筒狀的柱體和至少四個自動調整氣缸，所述柱體包括頂蓋、底蓋和柱身，所述底蓋與柱身固定相連，所述頂蓋為活動蓋；所述每一個自動調整氣缸的缸體均與底蓋固定相連，每一個自動調整氣缸頂部可自由伸縮的推桿均與頂蓋活接固定相連，其中一個自動調整氣缸設于底蓋中心處，其他自動調整氣缸以底蓋中心處為中心對稱分布；所述自動調整氣缸包括供氣管道、第一電磁閥、第二電磁閥、第一氣缸、第二氣缸、以及第三氣缸，所述第一氣缸設于第二氣缸上方，第一氣缸內設有兩個活塞，其中上部活塞設有能夠伸出第一氣缸頂部的推桿，下部活塞與第二氣缸內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面通過連通管道相連，第一氣缸的兩個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有氣口一和氣口四...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊智勇，李書廷，王君，孫金風，游穎，汪泉，任軍，魏瓊，
申請(專利權)人：湖北工業大學，
類型：發明
國別省市：湖北,42