[发明专利]一种保持输出力恒定的力控制关节装置

说明书

本发明公开了一种力控制关节装置，本发明包括基座，弹性机构组件，气动肌肉结构组件，位移传感器组件和输出端。其特征在于两组对称布置的弹性机构组件输出推力，气动肌肉结构组件输出的拉力，两者的合力用来共同控制关节的输出力，位移传感器用来实时监测当前关节的实时变形量，以便后续数据处理以及关节输出力的实时控制。本发明用于压力的控制，其中特殊的结构设计，使得关节在带着磨削工具头在工作表面凹凸状况的干扰仍能保持磨削工具头与工件表面接触压力恒定。

技术领域

本发明涉及一种保持输出力恒定的力控制关节装置，属于机器人领域。

背景技术

随着工业发展的不断提速，为追求功能更完善，性能更优的产品，对机器人加工产品的质量提出了更高的要求。但在传统机床的加工过程中，由于刀具磨损、测量误差等因素的影响，特别是当刀具磨损以及由于零件表面的凹凸不平导致切削量的不等，以致刀具与零件之间接触压力的大幅度变动，使得实际加工出来的零件尺寸与理论尺寸存在偏差(例如车削细长轴)时，工件在切削力作用下的弯曲变形，加工后会形成腰鼓形的圆柱度误差，影响产品的质量，导致加工出来的零件的合格性降低，同时大大降低了刀具和机床的使用寿命。随着技术的发展，由接触力引起的加工误差越来越不容忽视。迫切需要在加工过程中对接触力进行控制的方案，以通过实时改变刀具的进刀量，完成对零件的加工，达到既减小零件的加工误差，又提高产品的质量，又减少刀具及机床的磨损节约材料的目的。

发明内容

针对现有技术接触压力不稳定的问题和对接触力进行控制的方案的迫切需要，本发明提出了一种力控制关节装置，用于压力的控制，其中通过采用独特的结构设计，使得力控制关节在带着磨削工具头在工作表面凹凸状况得干扰仍能保持磨削工具头与工表面接触压力恒定，其结构简单、小巧，调整快速。

根据本发明的一个方面，提供了一种保持输出力恒定的力控制关节装置，其特征在于包括：

基座、位移传感器、弹性机构组件、气动肌肉结构组件、输出端、导轨部件，其中，

基座为弹性机构组件、位移传感器)、气动肌肉结构组件以及导轨部件提供支撑，并且可以对气动肌肉结构组件的内压进行调节。

弹性机构组件和气动肌肉结构组件共同作用来控制力控制关节装置的输出力。

位移传感器用于测量力控制关节装置的关节变形量，以进行后续数据的处理以及输出力的实时控制。

根据的又一个方面，提供了一种保持输出力恒定的力控制关节装置，其特征在于包括：

基座，

位移传感器，

弹性机构组件，

气动肌肉结构组件，

输出端，

导轨部件，

其中，

基座为弹性机构组件、位移传感器、气动肌肉结构组件以及导轨部件提供支撑，并调节气动肌肉结构组件内的气压，

输出端包括了气动肌肉结构组件上方连接处以及连杆座螺栓孔，

弹性机构组件和气动肌肉结构组件共同作用来控制力控制关节装置的输出力，

位移传感器用于测量力控制关节装置的关节变形量，以用于后续的数据处理以及输出力的实时控制。

附图说明

图1A－1C是根据本发明的一个实施例的力控制关节装置的整体结构图。图1A为力控制关节装置整体的右视图，图1B为力控制关节装置整体的正视图，图1C为力控制关节装置整体的等轴测图。

图2是图1C的所示的力控制关节装置按功能组件拆分的组件示意图。