一种浮动装置 |
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| 申请号 | CN201610349087.2 | 申请日 | 2016-05-24 | 公开(公告)号 | CN105835078A | 公开(公告)日 | 2016-08-10 |
| 申请人 | 上海振华重工(集团)股份有限公司; | 发明人 | 赵永新; 陈再兴; 朱进清; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提出了一种浮动装置。该浮动装置包括 支架 和上、下连接座。在支架的顶面设有第一滑槽，在支架的底面设有第二滑槽，第一滑槽和第二滑槽相互垂直且不连通。上连接座，上连接座的底面设有向下的第一滑 块 ，上连接座的底面与支架的顶面配合，第一滑块与第一滑槽配合，上连接座能沿第一滑槽方向滑动。下连接座，下连接座的顶面设有向上的第二滑块，下连接座的顶面与支架的底面配合，第二滑块与第二滑槽配合，下连接座能沿第二滑槽方向滑动。本发明提供的一种浮动装置，上、下连接座能相对支架滑动，实现上、下连接座之间的浮动连接。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种浮动装置，包括： |
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| 说明书全文 | 一种浮动装置技术领域背景技术[0002] 近年来,工业自动化技术得到飞速发展，自动化的应用范围也越来越大，领域越来越广。从最初的预设程序，简单的重复劳动到现在的自动化，智能化。 发明内容[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种浮动装置，通过机械手段可靠的实现夹具和机器人之间的浮动连接，从而提高机器人的自适应功能。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种浮动装置，包括： [0006] 支架，在所述支架的顶面设有第一滑槽，在所述支架的底面设有第二滑槽，所述第一滑槽和所述第二滑槽相互垂直且不连通； [0007] 上连接座，所述上连接座的底面设有向下的第一滑块，所述上连接座的底面与所述支架的顶面配合，所述第一滑块与所述第一滑槽配合，所述上连接座能沿所述第一滑槽方向滑动，所述第一滑块、所述支架和所述上连接座的底面将所述第一滑槽分成互不连通的第一气室和第二气室，在所述支架上位于第一滑槽的两端设有与所述第一气室连通的第一进气孔及与所述第二气室连通的第二进气孔，在所述支架上位于所述第一滑槽上还设有与所述第一气室连通的第一泄气孔及与所述第二气室连通的第二泄气孔； [0008] 下连接座，所述下连接座的顶面设有向上的第二滑块，所述下连接座的顶面与所述支架的底面配合，所述第二滑块与所述第二滑槽配合，所述下连接座能沿所述第二滑槽方向滑动，所述第二滑块、所述支架和所述下连接座的顶面将所述第二滑槽分成互不连通的第三气室和第四气室，在所述支架上位于第二滑槽的两端设有与所述第三气室连通的第三进气孔及与所述第四气室连通的第四进气孔，在所述支架上位于所述第二滑槽上还设有与所述第三气室连通的第三泄气孔及与所述第四气室连通的第四泄气孔； [0009] 其中，当所述上连接座在所述支架上滑动时，所述第一滑块能在封闭所述第一泄气孔、滑动到所述第一泄气孔和所述第二泄气孔之间或封闭所述第二泄气孔的三种状态中切换；当所述第一滑块滑动到所述第一泄气孔和所述第二泄气孔之间时，所述第一滑块不能封闭所述第一泄气孔和所述第二泄气孔； [0010] 当所述下连接座在所述支架上滑动时，所述第二滑块能在封闭所述第三泄气孔、滑动到所述第三泄气孔和所述第四泄气孔之间或封闭所述第四泄气孔的三种状态中切换；当所述第二滑块滑动到所述第三泄气孔和所述第四泄气孔之间时，所述第二滑块不能封闭所述第三泄气孔和所述第四泄气孔； [0011] 在所述支架上还设有多条进气通道和多条泄气通道，多条所述进气通道分别与所述第一进气孔、第二进气孔、第三进气孔、第四进气孔连通，多条所述泄气通道分别与所述第一泄气孔、第二泄气孔、第三泄气孔、第四泄气孔连通。 [0012] 根据本发明的一个实施例，还包括上卡板和下卡板，所述上卡板固定在所述支架的上部，所述上卡板和所述支架的顶面形成上轨道，所述上连接座在所述上轨道中滑动；所述下卡板固定在所述支架的下部，所述下卡板和所述支架的底面形成下轨道，所述下连接座在所述下轨道中滑动。 [0013] 根据本发明的一个实施例，所述上卡板和所述下卡板通过螺钉固定在所述支架上。 [0014] 根据本发明的一个实施例，所述第一泄气孔和所述第二泄气孔设置在沿所述第一滑槽的长度方向上的同一侧，且位于同一高度，所述第一滑块的宽度不大于所述第一泄气孔和所述第二泄气孔间的孔距。 [0015] 根据本发明的一个实施例，所述第一滑块的宽度等于所述第一泄气孔和所述第二泄气孔间的孔距。 [0016] 根据本发明的一个实施例，所述第三泄气孔和所述第四泄气孔设置在沿所述第二滑槽的长度方向上的同一侧，且位于同一高度，所述第二滑块的宽度不大于所述第三泄气孔和所述第四泄气孔间的孔距。 [0017] 根据本发明的一个实施例，所述第二滑块的宽度等于所述第三泄气孔和所述第四泄气孔间的孔距。 [0018] 根据本发明的一个实施例，还包括气源，所述气源能输入压缩空气通过多个所述进气通道进入所述第一气室、第二气室、第三气室和第四气室。 [0021] 图1A示出了本发明的一个实施例在平衡状态下的结构示意图。 [0022] 图1B是图1A的AA向剖视图。 [0023] 图1C是图1A的BB向剖视图。 [0024] 图2A示出了图1A的实施例在浮动状态下的AA向剖视图。 [0025] 图2B示出了图1A的实施例在浮动状态下的BB向剖视图。 [0026] 图3A示出了本发明的一个实施例的支架的结构示意图。 [0027] 图3B是图3A的CC向剖视图。 [0028] 图3C是图3A的DD向剖视图。 [0029] 图4A示出了本发明的一个实施例的上连接座的结构示意图。 [0030] 图4B是图4A的俯视角度的透视图。 具体实施方式[0031] 现在将详细参考附图描述本发明的实施例。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。 [0032] 图1A示出了本发明的一个实施例在平衡状态下的结构示意图。图1B是图1A的AA向剖视图。图1C是图1A的BB向剖视图。图2A示出了图1A的实施例在浮动状态下的AA向剖视图。图2B示出了图1A的实施例在浮动状态下的BB向剖视图。图3A示出了本发明的一个实施例的支架的结构示意图。图3B是图3A的CC向剖视图。图3C是图3A的DD向剖视图。如图所示，一种浮动装置100包括支架120、上连接座140和下连接座160。 [0033] 在支架120的顶面121设有第一滑槽122，在支架120的底面123设有第二滑槽124，第一滑槽122和第二滑槽124相互垂直且不连通。 [0034] 上连接座140的底面141设有向下的第一滑块142，上连接座140的底面141与支架120的顶面121配合，第一滑块142落入第一滑槽122且与第一滑槽122配合。当上连接座140在支架120的顶面121滑动时，上连接座140能沿第一滑槽122的长度方向上滑动，相应的，第一滑块142在第一滑槽122中移动。参考图1C，第一滑块142、支架120和上连接座140的底面 141将第一滑槽122分成互不连通的第一气室125和第二气室126。在支架120上位于第一滑槽122的两端设有与第一气室125连通的第一进气孔127及与第二气室126连通的第二进气孔128，在支架120上位于第一滑槽122上还设有与第一气室125连通的第一泄气孔129及与第二气室126连通的第二泄气孔130。 [0035] 下连接座160的顶面161设有向上的第二滑块162，下连接座160的顶面161与支架120的底面123配合，第二滑块162落入第二滑槽124且与第二滑槽124配合。当下连接座160在支架120的底面123滑动时，下连接座160能沿第二滑槽124的长度方向上滑动，相应的，第二滑块162在第二滑槽124中移动。参考图1B，第二滑块162、支架120和下连接座160的顶面 161将第二滑槽124分成互不连通的第三气室131和第四气室132。在支架120上位于第二滑槽124的两端设有与第三气室131连通的第三进气孔133及与第四气室132连通的第四进气孔134，在支架120上位于第二滑槽124上还设有与第三气室131连通的第三泄气孔135及与第四气室132连通的第四泄气孔136。 [0036] 其中，当上连接座140在支架120上滑动时，第一滑块142能在封闭第一泄气孔129、滑动到第一泄气孔129和第二泄气孔130之间或封闭第二泄气孔130的三种状态中切换；当第一滑块142滑动到第一泄气孔129和第二泄气孔130之间时，第一滑块142不能封闭第一泄气孔129和第二泄气孔130。 [0037] 当下连接座160在支架120上滑动时，第二滑块162能在封闭第三泄气孔135、滑动到第三泄气孔135和第四泄气孔136之间或封闭第四泄气孔136的三种状态中切换；当第二滑块162滑动到第三泄气孔135和第四泄气孔136之间时，第二滑块162不能封闭第三泄气孔135和第四泄气孔136。 [0038] 在支架120上还设有多条进气通道137和多条泄气通道138，多条进气通道137分别与第一进气孔127、第二进气孔128、第三进气孔133、第四进气孔134连通，多条泄气通道138分别与第一泄气孔129、第二泄气孔130、第三泄气孔135、第四泄气孔136连通。 [0039] 上连接座140可以和夹具连接，下连接座160可以和机器人连接，上连接座140在第一滑槽122内滑动和下连接座160在第二滑槽124中的滑动相互独立。第一滑槽122和第二滑槽124垂直，从而实现夹具在同一平面上相对机器人的前、后、左、右四个方向的自由浮动。 [0040] 当多条进气通道137输入压缩空气后，只要第一滑槽122和第二滑槽124的各个气室之间存在压力差，第一滑块142和第二滑块162会回复到第一滑槽122和第二滑槽124的中间位置，由此实现上连接座140和下连接座160的自动复位对中，使得在夹具抓取目标物时能自动适应目标物的位置，顺利实现对目标物的抓取，后文将详细描述上连接座140和下连接座160的自动复位对中过程。 [0041] 在没有压缩空气的干预时，即进气通道137内不注入压缩空气，上、下连接座160可以在支架120的第一、第二滑槽122、124内自由滑动。 [0042] 进一步的，浮动装置100还包括上卡板170和下卡板180。上卡板170固定在支架120的上部，上卡板170和支架120的顶面121形成上轨道，上连接座140能在上轨道中滑动。下卡板180固定在支架120的下部，下卡板180和支架120的底面123形成下轨道，下连接座160能在下轨道中滑动。 [0043] 较佳地，上卡板170和下卡板180通过螺钉固定在支架120上。 [0044] 在本发明的优选实施例中，参考图1C，第一泄气孔129和第二泄气孔130设置在沿第一滑槽122的长度方向上的同一侧，且位于同一高度，第一滑块142的宽度不大于第一泄气孔129和第二泄气孔130间的孔距，以保证第一滑块142不能同时封闭第一泄气孔129和第二泄气孔130。更佳地，第一滑块142的宽度等于第一泄气孔129和第二泄气孔130间的孔距。 [0045] 同样的，参考图1B，第三泄气孔135和第四泄气孔136设置在沿第二滑槽124的长度方向上的同一侧，且位于同一高度，第二滑块162的宽度不大于第三泄气孔135和第四泄气孔136间的孔距，以保证第二滑块162不能同时封闭第三泄气孔135和第四泄气孔136。更佳地，第二滑块162的宽度等于第三泄气孔135和第四泄气孔136间的孔距。 [0046] 另一方面，浮动装置100还包括气源(图未示意)。气源类似于气泵充气的装置，其能通过多个进气通道137输入压缩空气进入第一气室125、第二气室126、第三气室131和第四气室132。 [0047] 图4A示出了本发明的一个实施例的上连接座的结构示意图。图4B是图4A的俯视角度的透视图。如图所示，上连接座140的底面141设有向下的第一滑块142。第一滑块142大致位于底面141的中心位置。容易理解的，上连接座141和下连接座的结构相同，只需将上连接座141沿水平面翻转180度，即可获得下连接座。在浮动装置的安装过程中，无需区分上、下连接座，装配方便。 [0048] 以下结合附图详细描述下连接座160的自动复位对中过程。 [0049] 参考图2A，在浮动状态下，下连接座160滑动到支架120的一侧，第二滑块162封闭第四泄气孔136。气源经进气通道137，通过第三进气孔133和第四进气孔134持续向第三气室131和第四气室132的输入压缩空气。此时，第三泄气孔135未封闭，输入第三气室131的压缩空气会通过第三泄气孔135直接泄露，而第四气室132的第四泄气孔136被第二滑块162封闭，第四气室132的压缩空气无法泄露，导致第四气室132的压力高于第三气室131。下连接座160在第四气室132和第三气室131压力差的推力作用下向左滑动，直至第二滑块162滑动到不能封闭第四泄气孔136的位置，此时第四气室132的压缩空气能从第四泄气孔136排除，第四气室132和第三气室131压力差逐渐缩小，最终将第二滑块162推送至第二滑槽124的中间位置，第四气室132和第三气室131的压力最终达到平衡，完成对下连接座160的复位对中，回到图1B的平衡状态。具体来说，如图1B所示，当第二滑块162的宽度等于第三泄气孔135和第四泄气孔136的孔距时，一旦下连接座160偏离中间位置，第二滑块162就会遮挡第三泄气孔135或第四泄气孔136，导致该侧的压力增大，压力平衡被打破之后，第四气室132和第三气室131的压力差又会推动下连接座160滑动至中间位置，即第二滑块162被推送至第二滑槽124的中间位置，浮动装置100回到图1B的平衡状态，完成下连接座的复位对中。因此当下连接座160在支架120上滑动时，第二滑块162能在封闭第三泄气孔135、滑动到第三泄气孔135和第四泄气孔136之间或封闭第四泄气孔136的三种状态中切换。具体来说，第二滑块162能在封闭第三泄气孔135的位置或在第三、四泄气孔135、136之间(不能封闭第三、四泄气孔135、136)来回切换，或者第二滑块162能在封闭第四泄气孔136的位置或在第三、四泄气孔135、136之间(不能封闭第三、四泄气孔135、136)来回切换。 [0050] 同理，当上连接座140偏离中间位置时，参考图2B，第一滑块142就会遮挡第一泄气孔129或第二泄气孔130，导致该侧的压力增大，压力平衡被打破之后，第二气室126和第一气室125的压力差会推动上连接座140滑动至中间位置，即第一滑块142被推送至第一滑槽122的中间位置，浮动装置100回到复位对中后的图1C的平衡状态。 [0051] 本发明提供的一种浮动装置，通过支架和上、下连接座的机械结构来实现夹具和机器人之间的浮动连接，以弥补目标物的外形差异和重复位置差异，提高机器人的自适应功能，降低机器人对目标位置、形状方面的要求。容易理解的，本发明亦可运用于其他需要浮动连接的场合，以扩大自动化技术的使用范围。 |
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