一种活塞执行机构及填缝机器人转让专利
申请号 : CN202010283072.7
文献号 : CN111503083B
文献日 : 2021-12-17
发明人 : 魏愷含 , 刘丹 , 李洋
申请人 : 广东博智林机器人有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种活塞执行机构,其特征在于,包括:基体,所述基体上设有锁止组件;
缸筒,所述缸筒具有开放端,所述开放端连接于所述基体,所述锁止组件用于将所述缸筒与所述基体锁定;以及
活塞组件,所述活塞组件包括活塞和活塞杆,所述活塞杆可移动地设于所述基体,所述活塞设置于所述缸筒内且与所述活塞杆连接,所述活塞组件朝向所述开放端运动能够触发所述锁止组件动作,以将所述缸筒与所述基体解锁;
所述锁止组件包括锁止件和用于锁定所述锁止件的止挡件,当所述止挡件将所述锁止件锁定时,所述锁止件将所述缸筒锁定于所述基体;
当所述止挡件解除对所述锁止件的锁定时,所述锁止件将所述缸筒与所述基体解锁;
所述活塞组件朝向所述开放端运动能够触发所述止挡件动作,以使所述止挡件解除对所述锁止件的锁定。
2.根据权利要求1所述的活塞执行机构,其特征在于,所述止挡件的位置具有将所述锁止件锁定的第一位置和解除对所述锁止件锁定的第二位置;
所述锁止组件还包括弹性件,所述弹性件作用于所述止挡件,所述活塞能够驱动所述止挡件克服所述弹性件的弹性力从所述第一位置向所述第二位置移动,所述弹性件能够驱动所述止挡件从所述第二位置回到所述第一位置。
3.根据权利要求2所述的活塞执行机构,其特征在于,所述基体呈筒状结构,所述止挡件呈环形结构,所述活塞杆穿过所述止挡件的中心孔,所述开放端套接在所述基体上,所述基体套接在所述止挡件上,所述止挡件能够相对于所述基体轴向移动;
所述开放端设有卡槽,所述基体的侧壁上设有通孔,所述锁止件的一端能够伸出所述通孔并与所述卡槽卡合;
所述止挡件的外周面上设有凹槽,当所述止挡件处于所述第一位置时,所述凹槽与所述通孔错开,所述止挡件阻止锁止件的伸出端缩回;
当所述止挡件处于所述第二位置时,所述凹槽与所述通孔对齐,所述止挡件允许所述锁止件的伸出端缩回。
4.根据权利要求3所述的活塞执行机构,其特征在于,所述基体上设有多个通孔,多个通孔沿所述基体的周向间隔分布;
所述锁止组件包括多个锁止件,所述锁止件与所述通孔一一对应,所述凹槽为沿所述止挡件周向延伸的环形凹槽。
5.根据权利要求2所述的活塞执行机构,其特征在于,所述基体上设有用于阻止所述止挡件脱出的限位部,当所述止挡件位于所述第一位置时,所述止挡件与所述限位部抵持。
6.根据权利要求1所述的活塞执行机构,其特征在于,所述活塞执行机构还包括电机和空心转轴,所述空心转轴可转动地连接于所述基体,所述空心转轴上形成有内螺纹,所述活塞杆上形成有与所述内螺纹配合的外螺纹,所述电机用于驱动所述空心转轴转动;
所述空心转轴转动能够驱动所述活塞杆相对所述基体移动。
7.根据权利要求6所述的活塞执行机构,其特征在于,所述活塞执行机构还包括安装板和连接体,所述基体、所述电机和所述连接体均固定在所述安装板上,所述连接体用于与机械臂的末端连接。
8.根据权利要求1所述的活塞执行机构,其特征在于,所述缸筒的与所述开放端相反的一端设有出料嘴。
9.一种填缝机器人,其特征在于,包括根据权利要求1‑8任一项所述的活塞执行机构。
说明书 :
一种活塞执行机构及填缝机器人
技术领域
背景技术
入空气等情况;而出料嘴孔径增大,又影响墙地砖填缝效果,易使填缝剂溢出。而且整个吸
料过程时间比较长,又要单独增加清洗装置,既增加了整机的复杂性,又直接降低了墙地砖
填缝机器人器人工作过程中效率。采用其他增加动力的方案进行快速更换缸筒,又会使整
体结构复杂,增加末端执行机构的重量。
发明内容
定。活塞组件包括活塞和活塞杆,活塞杆可移动地设于基体,活塞设置于缸筒内且与活塞杆
连接,活塞组件朝向开放端运动能够触发锁止组件动作,以将缸筒与基体解锁。
缸筒与基体解锁便于将缸筒从基体上拆下,不需要其他的动力设备即能够实现缸筒的拆卸
和安装,使得活塞执行机构的整体结构简单,重量较小。
锁定时,锁止件将缸筒与基体解锁;活塞组件朝向开放端运动能够触发止挡件动作,以使止
挡件解除对锁止件的锁定。
动的灵活性,且减少对活塞组件执行其他功能的干扰。
能够驱动止挡件克服弹性件的弹性力从第一位置向第二位置移动,弹性件能够驱动止挡件
从第二位置回到第一位置。
锁,当活塞对止挡件的作用撤销后,止挡件能够在弹性件的作用下从第二位置移动至第一
位置,以实现对锁止件锁定,即止挡件对锁止件的解锁或锁定分别是由不同的部件驱动的,
提高了活塞组件运动的灵活性,且减少对活塞组件执行其他功能的干扰。
轴向移动;开放端设有卡槽,基体的侧壁上设有通孔,锁止件的一端能够伸出通孔并与卡槽
卡合;止挡件的外周面上设有凹槽,当止挡件处于第一位置时,凹槽与通孔错开,止挡件阻
止锁止件的伸出端缩回;当止挡件处于第二位置时,凹槽与通孔对齐,止挡件允许锁止件的
伸出端缩回。
凑。当止挡件上的凹槽与基体上的通孔对齐或者错开时,锁止件能够被解锁或锁定,结构简
单,便于实现。
的环形凹槽。
挡件离开第一位置使得锁止件被解锁。
螺纹,电机用于驱动空心转轴转动;空心转轴转动能够驱动活塞杆相对基体移动。
机构的各部件的合理布置。
执行机构动力设备的设置,节约了成本,也简化了活塞执行机构的结构。
为挤出物料提供动力,不需要增设其他的动力的装置进行缸筒更换,避免填缝机器人整体
结构复杂,降低了填缝机器人的重量。
附图说明
范围的限定,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
些附图获得其他相关的附图。
421‑凹槽;43‑弹性件;50‑电机;60‑空心转轴;61‑轴承;62‑轴承座;70‑安装板;80‑连接体。
具体实施方式
本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范
围。
技术人员惯常理解的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关
系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有
特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第
一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
放端21连接于基体10,锁止组件用于将缸筒20与基体10锁定。活塞组件30包括活塞32和活
塞杆31,活塞杆31可移动地设于基体10,活塞32设置于缸筒20内且与活塞杆31连接,活塞组
件30朝向开放端21运动能够触发锁止组件动作,以将缸筒20与基体10解锁。通过锁止组件
能够实现缸筒20与基体10锁定,便于将缸筒20安装在基体10上,活塞组件30的运动能够使
得锁止组件将缸筒20与基体10解锁,通过活塞杆31的运动即能实现缸筒20与基体10解锁便
于将缸筒20从基体10上拆下,不需要其他的动力设备即能够实现缸筒20的拆卸和安装,使
得活塞执行机构100的整体结构简单,重量较小。
锁定时,锁止件41将缸筒20与基体10解锁;活塞组件30朝向开放端21运动能够触发止挡件
42动作,以使止挡件42解除对锁止件41的锁定。通过活塞组件30运动能够使得止挡件42解
除对锁止件41的锁定,便于缸筒20从基体10上拆下,同时活塞组件30通过止挡件42间接对
锁止件41进行控制,提高了活塞组件30运动的灵活性,且减少对活塞组件30执行其他功能
的干扰。其中,基体10呈筒状结构,止挡件42呈环状结构,活塞杆31穿过止挡件42的中心孔,
开放端21套接在基体10上,基体10套接在止挡件42上,止挡件42能够相对于基体10轴向移
动。缸筒20的开放端21、基体10和止挡件42依次套接,使得止挡件42和活塞组件30的运动路
径更加稳定,活塞执行机构100的结构更加紧凑。止挡件42相对基体10移动具有第一位置和
第二位置,当止挡件42移动至第一位置时,止挡件42将锁止件41锁定,当止挡件42移动至第
二位置时,止挡件42解除对锁止件41的锁定。锁止组件还包括作用于止挡件42的弹性件43。
活塞32能够驱动止挡件42克服弹性件43的弹性力从第一位置向第二位置移动,以使止挡件
42将锁止件41解锁,当活塞32对止挡件42的作用撤销后,弹性件43能够驱动止挡件42从第
二位置回到第一位置,以实现对锁止件41锁定,即止挡件42对锁止件41的解锁或锁定分别
是由不同的部件驱动的,提高了活塞组件30运动的灵活性,且减少对活塞组件30执行其他
功能的干扰。在本实施例中,弹性件43为弹簧,弹簧套设于活塞杆31的外侧,弹性件43的一
端抵接于止挡件42用于驱动止挡件42从第二位置移动至第一位置。
上的卡槽24内,以将缸筒20和基体10锁定;当活塞杆31移动至凸位与基体10上的通孔12错
开时,锁止件41的伸出端能够退出缸筒20上的卡槽24,以实现缸筒20与基体10解锁。
件43的弹力作用下,止挡件42始终与限位部11抵持,限位部11能够阻止止挡件42进一步向
远离开放端21的方向移动,限位部11能够将止挡件42保持在第一位置,避免止挡件42离开
第一位置,从而使得锁止件41被解锁。
的通孔12对齐,方便用户知道什么时候可以控制活塞组件30移动。
锁止件41在通孔12内移动能够使得锁止件41与缸筒20的开放端21的内壁上的卡槽24或者
止挡件42外周面上的凹槽421卡合。定义锁止件41能够与缸筒20的开放端21的内壁上的卡
槽24卡合的一端为锁止件41的伸出端。如图2、图3所示,当止挡件42处于第一位置时,凹槽
421与通孔12错开,锁止件41的伸出端卡合于缸筒20的卡槽24内,止挡件42阻止锁止件41的
伸出端向靠近止挡件42的方向缩回。如图4、图5所示,当止挡件42处于第二位置时,凹槽421
与通孔12对齐,凹槽421使得锁止件41具有缩回的空间,止挡件42允许锁止件41的伸出端向
靠近止挡件42的方向缩回,轴向移动缸筒20能够,缸筒20的内壁能够迫使锁止件41向靠近
止挡件42的方向移动,锁止件41能够退出缸筒20的卡槽24,以使缸筒20能够从基体10上拆
卸。当止挡件42上的凹槽421与基体10上的通孔12对齐或者错开时,锁止件41能够被解锁或
锁定,结构简单,便于实现。
构形式,比如锁止件41为杆件结构,锁止件41的延伸方向与通孔12的轴线方向一致,为了便
于锁止件41进入或退出卡槽24和便于锁止件41进入或退出凹槽421,可以将锁止件41延伸
方向上的两端的端面设置为圆弧面。
421为沿止挡件42周向延伸的环形凹槽421。锁止件41和通孔12均设置多个并周向间隔布
置,使得锁止件41能够从多个方向对基体10和缸筒20进行锁定,使得基体10和缸筒20的锁
定更加稳定可靠。
50用于驱动空心转轴60转动;空心转轴60转动能够驱动活塞杆31相对基体10移动。活塞杆
31与空心转轴60螺接,电机50驱动空心转轴60转动能够带动活塞杆31直线移动,即将电机
50的转动转化为活塞杆31的直线移动,驱动方式简单,还有利于活塞执行机构100的各部件
的合理布置。空心转轴60的外侧依次套设有轴承61和轴承座62,轴承61设于轴承座62与空
心转轴60之间,轴承座62的外壁与基体10的内壁螺接。弹性件43的一端抵持于轴承座62,弹
性件43的另一端抵持于止挡件42。当然,弹性件43的两端也可以分别与轴承座62和止挡件
42连接。
钉等连接于安装板70上。连接体80用于与机械臂的末端连接,连接体80的设置便于将该活
塞执行机构100安装于机械臂的末端,使得该活塞执行机构100的适用范围更广。比如通过
连接体80将活塞执行机构100连接于三轴机械手的末端,三轴机械手能够带动活塞执行机
构100移动至不同高度的位置和水平面上的不同位置,能够对不同位置进行施工,能够提高
该活塞执行机构100的使用范围。
反的一端设有出料嘴22。当填缝机器人工作过程中缸筒20内没有物料时,可以驱动锁止组
件动作更换缸筒20,能够提高缸筒20的通用性。并且活塞组件30不仅能够驱动锁止组件动
作以使缸筒20快速安装和拆卸,还能为挤出物料提供动力,不需要增设其他的动力的装置
进行缸筒20更换,避免填缝机器人整体结构复杂,降低了填缝机器人的重量。
物料的进度,降低工作效率,影响施工质量,且会造成吸入空气的情况。若是出料嘴22的孔
径较大时,虽然能够加快物料吸入使得物料能够得以及时补充,但是较大的出料口径则出
料不容易控制,易使填缝剂溢出影响填缝质量。
于基体10上时,电机50正向转动驱动空心转轴60转动使得活塞杆31带动活塞32向靠近开放
端21运动,活塞32连接活塞杆31的一侧与止挡件42的一端接触并随着活塞32的移动推动止
挡件42克服弹性件43的弹性力移动至凹槽421与通孔12对齐的第二位置,将缸筒20的开放
端21套接在基体10的外侧,套接的过程中缸筒20的内壁会迫使锁止件41卡入凹槽421内,当
缸筒20轴向移动至卡槽24与通孔12对齐的位置时,电机50反向转动通过空心转轴60带动活
塞杆31向远离开放端21的方向移动,当活塞32与止挡件42分离后,止挡件42在弹性件43的
弹性力作用下从第二位置移动至第一位置并与限位部11抵靠,止挡件42在从第二位置移动
至第一位置的过程中,止挡件42会逐渐退出止挡件42上的凹槽421,并卡入缸筒20的卡槽24
内,止挡件42外径较大的周壁抵持于锁止件41的一端,以使锁止件41保持卡入卡槽24内,从
而实现缸筒20与基体10锁定。使电机50继续反向转动,则活塞杆31继续向远离开放端21的
方向移动,活塞32则能够将无杆腔内的物料从物料嘴挤出用以地砖填缝。当无杆腔内的物
料用尽后,需要更换缸筒20,使电机50正向转动,活塞杆31向靠近开放端21的方向移动,使
活塞32将止挡件42推动至第二位置,锁止件41被释放,则能够将缸筒20从基体10上取下,则
可以从物料用尽的缸筒20的开放端21进行物料补充,既能保证填缝质量,又能提高物料补
充效率。
等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。