[发明专利]一种用于工业机器人柔性作业的力控连接装置

说明书

本发明公开了一种用于工业机器人柔性作业的力控连接装置，包括下固定板、导杆、直线轴承、套筒、缸体组件、第一电‑气比例阀、第二电‑气比例阀、气泵、控制器、第一压力传感器、第二压力传感器和位移传感器；导杆固连于下固定板的底部；直线轴承滑动套设于导杆；套筒开设有通孔；导杆能穿设于通孔；直线轴承固定于通孔的内壁；缸体组件包括缸体和活塞杆；缸体固连于下固定板的底部；本发明提出的用于工业机器人柔性作业的力控连接装置的结构较为简单，省去了大量且复杂的力传感器，仅需要布置压力传感器和位移传感器即可实时对机器人工作过程的主动柔顺控制，成本较低，实用性较高。

技术领域

本发明涉及工业机器人设备领域，特别涉及一种用于工业机器人柔性作业的力控连接装置。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是一种靠自身动力和控制能力来实现各种功能的机器。相比人工生产，使用工业机器人进行生产具备稳定性好、效率高和精度高的优点，现已广泛应用于工业生产的各个环节中。

工业机器人在进行生产作业时，简单的位置控制已经不能适用于多变的生产环境；工件和机器人的末端之间微小的位置偏差都有可能对工业机器人造成巨大的接触力，进而对工件及机器人造成损伤，同时也影响生产成品的质量；对工业机器人的末端执行器进行力度控制和位置调节能很大程度上解决上述问题，目前比较主流的方案通过主动柔顺控制来对工业机器人的末端执行器进行力度控制和位置调节；但是现有的主动柔顺控制方案过于复杂，需要用到大量的力传感器，制造成本较高，故实用性较低。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于工业机器人柔性作业的力控连接装置，旨在解决现有的主动柔顺控制方案过于复杂，制造成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：

一种用于工业机器人柔性作业的力控连接装置，包括下固定板、导杆、直线轴承、套筒、缸体组件、第一电-气比例阀、第二电-气比例阀、气泵、控制器、第一压力传感器、第二压力传感器和位移传感器；

所述导杆固连于所述下固定板的底部；所述直线轴承滑动套设于所述导杆；所述套筒开设有通孔；所述导杆能穿设于所述通孔；所述直线轴承固定于所述通孔的内壁；所述缸体组件包括缸体和活塞杆；所述缸体固连于所述下固定板的底部；所述活塞杆连接于所述套筒；当所述活塞杆伸至最长时，所述直线轴承仍套设于所述导杆；

所述缸体包括第一接口和第二接口；所述第一电-气比例阀的出气端连通于所述第一接口；所述第二电-气比例阀的出气端连通于所述第二接口；所述第一电-气比例阀和所述第二电-气比例阀均与所述控制器电性连接；所述第一电-气比例阀和所述第二电-气比例阀均与所述气泵连通；所述第一压力传感器设置于所述第一接口内；所述第二压力传感器设置于所述第二接口内；所述套筒上设置有所述位移传感器；

所述第一压力传感器、所述第二压力传感器和所述位移传感器均与所述控制器电性连接。

优选的，还包括上固定板、弹性元件和多角度连接元件；

所述上固定板通过所述多角度连接元件连接于所述下固定板的上方；所述多角度连接元件使得所述下固定板能相对所述上固定板进行扭转和偏转；所述上固定板和所述下固定板之间连接设置有所述弹性元件。

优选的，所述上固定板平行于所述下固定板；所述弹性元件为高刚度弹簧；所述弹性元件的数量为至少两个。

优选的，所述多角度连接元件为万向节。

优选的，所述导杆的数量为2个；所述直线轴承的数量为2个；2个所述直线轴承与所示下固定板之间的距离一致；2个所述直线轴承分别套设于2个所述导杆；所述通孔的数量为2个；2个所述直线轴承分别固定于2个所述通孔的内壁。