机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸的制作方法

本发明涉及机器人关机结构的技术领域，具体为机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸。

背景技术

机器人(robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成，其中的执行机构基本都采用伺服阀电机加谐波减速器或rv减速器。虽然这种结构在机器人领域得到了广泛的运用，但是也不可否认其扭矩密度比相对较低。由于液压驱动具有功率密度大的特点，因此目前世界各国都在大力探求将液压驱动用于机器人行业，这也就致使了应用于机器人领域的液压元件的发展。

液压缸是液压系统中的执行元件，它将液压泵提供的液压能转变为机械能，使机械结构实现直线运动或旋转运动。目前现有的叶片摆动液压缸结构上无轴承，因此不能承受大的倾覆力矩；且在结构上采用传统的布置方式：导向带、油封及防尘圈依次轴向布置，因此其外形尺寸偏大，故而不适用于机器人的运动关节。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸，其可承受较大的轴向力和倾覆力矩；并采用机械密封的结构，去除了防尘圈，故其结构简单、空间布局紧凑、设计合理、内漏小、扭矩密度大、便于集成。

机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸，其特征在于：其包括上端盖、转轴、缸体、定片、下端盖，所述转轴的轴向中部区域的外环面设置有侧凸环，所述侧凸环的径向设置有一侧凸叶片，所述侧凸叶片和侧凸环、转轴整体形成一体结构，所述上端盖套装于所述转轴并位于所述侧凸环的上部，所述下端盖套装于所述转轴并位于所述侧凸环的下部，所述侧凸叶片处于零位状态下相对于侧凸叶片的径向另一端布置有定片，所述定片的内壁和所述侧凸环外壁间隙布置，所述定片独立于所述侧凸环、且径向位置固定布置，所述侧凸叶片、定片所对应的等效整体外环面套装有缸体，所述定片和侧凸叶片的轴向方向设置有密封装置，减少油液内漏，所述缸体、侧凸环、上端盖、下端盖所组成的区域被侧凸叶片、定片划分为第一工作腔、第二工作腔，所述转轴的中心设置有安装腔，所述安装腔上预制有第一油口、第二油口，所述侧凸叶片的两侧对应于所述第一工作腔、第二工作腔分别设置有对应的第三油口、第四油口，所述第三油口连通所述第一工作腔，所述第四油口连通所述第二工作腔，所述第三油口通过第一内置管路连接所述第一油口，所述第四油口通过第二内置管路连接所述第二油口，所述上端盖、下端盖的轴向内端的内沟槽内分别安装有角接触球轴承，所述上端盖、下端盖的轴向外端的内沟槽安装有格莱圈；对应位置的所述角接触轴承的内圈套装于所述转轴的对应位置，对应位置的所述格莱圈的内圈套装于所述转轴的对应位置，所述上端盖、下端盖分别通过环布的螺钉固接于所述缸体的对应位置。

其进一步特征在于：所述定片通过销钉与下端盖固定连接，所述定片的下端面和所述下端盖的对应端面紧密贴合，所述定片的外周面于所述缸体的对应内表面紧密贴合，所述定片的内表面于所述侧凸环的对应外表面间隙配合布置；

所述侧凸叶片的厚度大于所述侧凸环的厚度，所述侧凸环和所述侧凸叶片的位置形成台阶面，所述定片的厚度和所述侧凸叶片的厚度相同，所述上端盖、下端盖分别设置有对应的内端凸起环，所述内端凸起环的外侧壁紧贴对应位置的定片、并与侧凸叶片对应位置间隙配合，确保安装方便、定位可靠；

所述侧凸叶片的外表面与所述缸体的对应区域内表面间隙配合，所述侧凸叶片的上、下端面分别和所述上端盖、下端盖的对应表面间隙配合布置；

所述转轴的对应区域外表面与对应位置的角接触轴承的内圈过盈配合连接，所述转轴的对应区域外表面与对应位置的所述格莱圈的内表面紧密贴合；

所述缸体的上端面、下端面对应于所述上端盖、下端盖的表面内侧分别设置有端面环槽，对应的所述端面环槽内分别装有o型密封圈；

所述上端盖的顶部内端通过第一封口凸起扣装于所述转轴的对应上部的第一封口槽内；所述下端盖的底部内端通过第二封口凸起扣装于所述转轴的对应下部的第二封口槽内。

采用本发明后，转轴外接需要驱动的结构，当压力油进入第一工作腔时，在压力作用下使得转轴在侧凸叶片的带动下旋转运动，当压力油进入第二工作腔时，侧凸叶片驱动转轴做反向转动，其采用对称双角接触球轴承结构，使本发明可承受较大的轴向力和倾覆力矩；并采用机械密封的结构，去除了防尘圈的设计，因此本发明结构简单、空间布局紧凑、设计合理、内漏小、扭矩密度大、便于集成的优点。

附图说明

图1为本发明的主视图剖视结构示意简图；

图2为图1的a-a剖视结构示意图；

图中序号所对应的名称如下：

上端盖1、转轴2、缸体3、定片4、下端盖5、侧凸环6、侧凸叶片7、第一工作腔9、第二工作腔10、安装腔11、第一油口12、第二油口13、第三油口14、第四油口15、第一内置管路16、第二内置管路17、角接触球轴承18、格莱圈19、螺钉20、内端凸起环21、端面环槽22、o型密封圈23、第一封口凸起24、第一封口槽25、第二封口凸起26、第二封口槽27。

具体实施方式

机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸，见图1、图2：其包括上端盖1、转轴2、缸体3、定片4、下端盖5，转轴2的轴向中部区域的外环面设置有侧凸环6，侧凸环6的径向设置有一侧凸叶片7，侧凸叶片7和侧凸环6、转轴2整体形成一体结构，上端盖1套装于转轴2并位于侧凸环6的上部，下端盖5套装于转轴2并位于侧凸环6的下部，侧凸叶片7处于零位状态下相对于侧凸叶片7的径向另一端布置有定片4，所述定片4的内壁和所述侧凸环6外壁间隙布置，所述定片4独立于所述侧凸环6、且径向位置固定布置，侧凸叶片7、定片4所对应的等效整体外环面套装有缸体6，定片4和侧凸叶片7的轴向方向设置有密封装置，减少油液内漏，缸体3、侧凸环6、上端盖1、下端盖5所组成的区域被侧凸叶片7、定片8划分为第一工作腔9、第二工作腔10，转轴2的中心设置有安装腔11，安装腔11上预制有第一油口12、第二油口13，侧凸叶片7的两侧对应于第一工作腔9、第二工作腔10分别设置有对应的第三油口14、第四油口15，第三油口14连通第一工作腔9，第四油口15连通第二工作腔10，每个第三油口14通过第一内置管路16连接第一油口12，第四油口15通过第二内置管路17连接第二油口13，上端盖1、下端盖5的轴向内端的内沟槽内分别安装有角接触球轴承18，上端盖1、下端盖5的轴向外端的内沟槽安装有格莱圈19；对应位置的角接触轴承18的内圈套装于转轴2的对应位置，对应位置的格莱圈19的内圈套装于转轴2的对应位置，上端盖1、下端盖5分别通过环布的螺钉20固接于缸体3的对应位置。

定片4通过销钉与下端盖5固定连接，定片4的下端面和下端盖5的对应端面紧密贴合，定片4的外周面于缸体3的对应内表面紧密贴合，定片4的内表面于侧凸环6的对应外表面间隙配合布置；

侧凸叶片7的厚度大于侧凸环6的厚度，侧凸环6和侧凸叶片7的位置形成台阶面，定片4的厚度和侧凸叶片7的厚度相同，上端盖1、下端盖5分别设置有对应的内端凸起环21，内端凸起环21的外侧壁紧贴对应位置的定片4、并与侧凸叶片7对应位置间隙配合，确保安装方便、定位可靠；

侧凸叶片7的外表面与缸体3的对应区域内表面间隙配合，侧凸叶片7的上、下端面分别和上端盖1、下端盖5的对应表面间隙配合布置；

转轴2的对应区域外表面与对应位置的角接触轴承18的内圈过盈配合连接，转轴2的对应区域外表面与对应位置的格莱圈19的内表面紧密贴合；

缸体3的上端面、下端面对应于上端盖1、下端盖5的表面内侧分别设置有端面环槽22，对应的端面环槽22内分别装有o型密封圈23；

上端盖1的顶部内端通过第一封口凸起24扣装于转轴2的对应上部的第一封口槽25内；下端盖5的底部内端通过第二封口凸起26扣装于转轴2的对应下部的第二封口槽27内。

其工作原理如下：转轴外接需要驱动的结构，当压力油进入第一工作腔时，在压力作用下使得转轴在侧凸叶片的带动下旋转运动，当压力油进入第二工作腔时，侧凸叶片驱动转轴做反向转动，其采用对称双角接触球轴承结构，使本发明可承受较大的轴向力和倾覆力矩；并采用机械密封的结构，去除了防尘圈的设计，因此本发明结构简单、空间布局紧凑、设计合理、内漏小、扭矩密度大、便于集成的优点。

以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。