[实用新型]一种机械手中的旋转气缸

说明书

技术领域

本实用新型属于自动化机械设备技术领域，涉及一种机械手中的旋转气缸。

背景技术

工业机器人是在生产环境中用以提高生产效率和降低工人劳动强度的工具，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。例如，第一代工业机器人是用来在核电站中更换核燃料棒，如果人去做这项工作，将会遭受有害射线的辐射。工业机器人亦能工作在装配线上将小元件装配到一起，将电子元件安放在电路印刷板，动作精准错误率低，这样能够将工人从这项乏味的常规工作中解放出来；机器人还能按程序要求用来拆除炸弹，辅助残疾人等，在社会的很多应用场合下履行职能；机械手结构是机器人的执行元件，是机器人的一个重要部分。在进行焊接、密封、机器装料、拆装以及装配工作等时都是通过机械手结构来执行完成的，机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累，机械手的应用越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。随着科技的进步，机械手向着轻型化、智能化和多样化方向发展。对于不同的需求通常需要不同的机械手完成相应的动作。工业机器人的机械手动作时通常是电动或气动带动，机械手在进行移载作业时需要重复循环沿一定弧形角度摆动。

我国专利(CN202572387U)公开了一种仿生机械手，包括主体和电机组，主体上设置有第一机械手指、第二机械手指、第三机械手指、第四机械手指和第五机械手指，第一机械手指、第二机械手指、第三机械手指、第四机械手指和第五机械手指均与主体安装在一起，并且电机组控制第一机械手指、第二机械手指、第三机械手指、第四机械手指和第五机械手指进行动作。

上述专利公布的技术方案采用电动驱动。电动驱动摆动需要控制电机的频繁正反转，对电机损伤较大，而且电机成本较高。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种机械手中的旋转气缸，本实用新型所要解决的技术问题是如何提高机械手旋转运动的灵活性且降低其生产成本。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种机械手中的旋转气缸，所述旋转气缸包括壳体，所述壳体内具有空腔，其特征在于，所述壳体呈方体，所述壳体上竖直设置有能够绕自身轴线转动的旋转轴，所述旋转轴上端伸出壳体外，所述旋转轴下端伸进所述壳体的空腔内,所述空腔内设置有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和第二活塞依次将所述空腔分割成第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述旋转轴的下端位于所述第二腔体内且固设有齿轮，第一活塞和第二活塞上分别固连有位于第二腔体内的齿条一和齿条二，所述齿条一和齿条二均与所述齿轮相啮合，所述壳体上还开设有气孔一和气孔二，所述第二腔体与所述气孔一相连通，所述第一腔体和所述第三腔体均与所述气孔二相连通。

本实用新型的工作原理是：本旋转气缸通过气管分别与气孔一和气孔二相连，进气和出气可以通过电磁阀控制，气管内的气压通过气孔一进入第二腔体，此时第一腔体和第三腔体内的气流通过气孔二排出，在气压的作用下，第一活塞向左侧移动，第一腔体变小，第一活塞在向左移动的过程中，带动齿条一移动，齿条一与齿轮相啮合，就能够带动齿轮旋转，同理，在气压的作用下，第二活塞向右侧移动，第三腔体变小，第二活塞在向右移动的过程中，带动齿条二移动，齿条二与齿轮相啮合，也能够带动齿轮旋转，两者结合同时促使齿轮绕同一个方向转动，使得旋转轴旋转。当需要旋转轴逆向转动而摆动时，气管内的气压通过气孔二进入第一腔体和第三腔体，此时第二腔体内的气流通过气孔一排出，在气压的作用下，第一活塞向右侧移动，第一腔体变大，第二活塞向左侧移动，第三腔体也变大，第二腔体变小，第一活塞在向右移动的过程中，带动齿条一移动，齿条一与齿轮相啮合，带动齿轮转动，第二活塞在向左移动的过程中，带动齿条二移动，齿条二与齿轮相啮合，也能够带动齿轮旋转，两者结合同时促使齿轮带动旋转轴逆向旋转。

在上述的机械手中的旋转气缸中，所述旋转轴通过轴承连接在所述壳体上，所述旋转轴上套设有机械密封动环和机械密封静环，所述机械密封动环位于所述轴承外侧，所述机械密封静环位于所述机械密封动环外侧。作为优选方案，上述旋转轴使用轴承作为固定连接件，既能够承载一定的轴向重量，也能够保证其周向转动，摩擦力小，磨损少，能够有效提高本组件的使用寿命，采用机械密封动环和机械密封静环配合对转轴进行密封，防止异物进入轴承内或空腔内，减少磨损，提高使用寿命和稳定性。