[实用新型]一种基于球关节的气动操作臂

权利要求书

1.一种基于球关节的气动操作臂，包括连杆(1)和关节连接杆(1-5)，其特征在于，所述关节连接杆(1-5)与连杆(1)的球关节机构模块(1-1)连接，所述连杆(1)包括球关节机构模块(1-1)、连接筒(1-2)、盖板(1-3)、三通接头(1-4)、气管(1-6)组成，所述连接筒(1-2)的两端分别安装一个球关节机构模块(1-1)，三通接头(1-4)安装在连接筒(1-2)内部，三通接头(1-4)相对的两端分别连接一根气管(1-6)相接，三通接头(1-4)的另一端穿过盖板(1-3)，盖板(1-3)安装在连接筒(1-2)上，盖板(1-3)将三通接头(1-4)锁在连接筒(1-2)内；

所述球关节机构模块(1-1)由关节套筒(2-1)、球关节盖(2-2)、球形零件(2-3)、球关节金属衬套(2-4)、球关节内碗(2-5)、前活塞(2-6)、顶杆(2-7)、滑动销(2-8)、弹簧(2-9)、后活塞(2-10)、密封圈(2-11)、橡胶垫(2-19)和快速气动接头(2-12)组成；关节套筒(2-1)内螺纹与球关节盖(2-2)外螺纹相适配，关节套筒(2-1)和球关节盖(2-2)连接后形成的腔体中部和端部的内孔直径与球形零件(2-3)直径相等，球形零件(2-3)安装在球关节盖(2-2)的球形腔体内，球形腔体与球形零件(2-3)适配，球形零件(2-3)内设有球关节金属衬套(2-4)，球形零件(2-3)与球关节内碗(2-5)相接触，所述的球关节内碗(2-5)具有凹曲面与球形零件(2-3)适配，球关节内碗(2-5)并设有多孔结构，多孔结构用于供顶杆(2-7)穿过，顶杆(2-7)的另一端安装在前活塞(2-6)上，顶杆(2-7)上套有弹簧(2-9)；所述的前活塞(2-6)的外圆周上设有滑动销(2-8)，滑动销(2-8)安装在关节套筒(2-1)上设有的I形槽内限制前活塞(2-6)在关节套筒(2-1)内的滑动范围；所述橡胶垫(2-19)为圆形，放置在后活塞(2-10)与前活塞(2-6)之间并隔离两个活塞，前活塞(2-6)和橡胶垫(2-19)通过螺钉与后活塞(2-10)连接形成一个活塞整体，前活塞(2-6)与后活塞(2-10)的外圆上均设有密封圈槽，密封圈(2-11)安装在密封圈槽内，关节套筒(2-1)的尾端固定有气动快速接头(2-12),所述活塞整体、密封圈(2-11)与关节套筒(2-1)的内腔相适配，共同与气动快速接头(2-12)形成腔体结构；所述关节连接杆(1-5)与球形零件(2-3)的球关节金属衬套(2-4)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于球关节的气动操作臂，其特征在于，所述前活塞(2-6)的外圆周上均布有至少两个滑动销(2-8)，滑动销(2-8)与关节套筒(2-1)的I形槽的配合，前活塞(2-6)、后活塞(2-10)、橡胶垫(2-19)与顶杆(2-7)形成的整体能够在关节套筒(2-1)内前后滑动。

3.根据权利要求1所述的一种基于球关节的气动操作臂，其特征在于，所述球形零件(2-3)的材质为非金属，顶杆(2-7)的材质为金属。

4.根据权利要求1所述的一种基于球关节的气动操作臂，其特征在于，所述球关节内碗(2-5)设有与球形零件(2-3)适配的曲面，所述曲面可为凹球面、圆锥面、阶梯曲面，快速接头(2-12)没有充入压缩气体时，在弹簧(2-9)的弹力下，球形零件(2-3)在球关节内碗(2-5)与球关节盖(2-2)之间低摩擦转动，所述弹簧(2-9)安装在前活塞(2-6)与球关节内碗(2-5)之间。

5.根据权利要求1所述的一种基于球关节的气动操作臂，其特征在于，所述顶杆(2-7)在弹簧(2-9)和压缩流体的作用下与球形零件(2-3)相接形成接触面或接触点或接触线，相接处具体由顶杆(2-7)的末端形状决定；顶杆(2-7)与球形零件(2-3)接触的位置所在的截面为顶杆(2-7)长度方向的截面积最小处或第二小处，相接处为接触点或接触线时，接触的位置所在的截面为截面积最小处；相接处为接触面时，接触的位置所在的截面为截面积最小处或第二小处。