專利名稱：一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，特別是一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。
背景技術(shù)：
目前，機(jī)械手的應(yīng)用越來越廣泛，各行各業(yè)都有機(jī)械手的身影。機(jī)械手在代替人工的同時起到了減輕成本提高效率的作用。機(jī)械手要運動，必須要有各種關(guān)節(jié)，如直線運動關(guān)節(jié)，轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，機(jī)械手有一節(jié)一節(jié)的關(guān)節(jié)來組合完成各種動作。本級關(guān)節(jié)在驅(qū)動其下幾級關(guān)節(jié)運動的同時也傳遞力給上一級關(guān)節(jié)。所以，一種實用的，重量輕，體積小的關(guān)節(jié)能降低機(jī)械手的整體成本，提高機(jī)械手在狹小空間的作業(yè)靈活性。輕型機(jī)械手對輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的要求更高，因為輕型機(jī)械手一般在有限的體積下輸出較大的力，輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)既向下提供力，同時也消耗上一級關(guān)節(jié)提供的力，越重的關(guān)節(jié)消耗的力就越多，因此如何提供一種能夠完成同樣功能的關(guān)節(jié)，但重量更輕就成了亟待解決的問題。目前，由于輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，致使機(jī)械手的體積較大，不能在狹小的空間自由運動；重量大，嚴(yán)重的消耗了上一級關(guān)節(jié)傳遞的力；加工制造及組裝耗時耗力，成本非常高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，重量輕、體積小、加工制造及組裝的成本低。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)第一種實施例包含法蘭軸、向心推力軸承、支架、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，法蘭軸外圓柱面與向心推力軸承的內(nèi)表面固定連接，向心推力軸承外表面與支架內(nèi)孔壁固定連接，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的外殼安裝在支架上，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的軸與法蘭軸內(nèi)圓柱面固定相連。通過在電機(jī)軸上設(shè)置一個向心推力軸承來承受徑向力和軸向力，使外部傳來的軸向力、徑向力、傾覆力矩由向心推力軸承承受，不會傳遞到步進(jìn)電機(jī)上。由于向心推力軸承內(nèi)孔可以只比電機(jī)軸稍大一點，同時節(jié)省的大量的零件，降低了工藝復(fù)雜度，所以重量輕、體積小、加工制造及組裝的成本低。本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)第二種實施例包含法蘭軸、第二種實施例支架、第一軸承、第二軸承、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，第一軸承的外圓柱面與左內(nèi)孔的內(nèi)壁固定相連，第二軸承的外圓柱面與右內(nèi)孔的內(nèi)壁固定相連，電機(jī)軸一端的外圓柱面與第二軸承的內(nèi)圓柱面固定相連，法蘭軸外圓柱面與第一軸承的內(nèi)圓柱面固定相連，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的軸另一端與法蘭軸內(nèi)圓柱面固定相連。在電機(jī)軸的兩端分別設(shè)置一個推力軸承和一個向心軸承，同樣起到了第一種實施例中一個向心推力軸承的作用。同樣節(jié)省的大量的零件，降低了工藝復(fù)雜度，所以重量輕、體積小、加工制造及組裝的成本低。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1是本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的第一種實施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的第一種實施例的后面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的實施例軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的法蘭軸的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的法蘭軸的主示圖。圖6是本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的法蘭軸的后面結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的第二種實施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的第二種實施例的后面結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的第二種實施例支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1至圖9所示本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)包含法蘭軸1、向心推力軸承2、支架3、支架內(nèi)孔壁4、固定孔5、向心推力軸承外表面6、向心推力軸承的內(nèi)表面7、法蘭軸與其他機(jī)械手零件的安裝接觸面8、安裝孔9、法蘭軸外圓柱面10、法蘭軸內(nèi)圓柱面11、第一軸承12、電機(jī)軸13、第二軸承14、第二種實施例支架15、左內(nèi)孔16、右內(nèi)孔17。本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的第一種實施例法蘭軸外圓柱面10與向心推力軸承的內(nèi)表面7固定連接，向心推力軸承外表面6與支架內(nèi)孔壁4固定連接。由于向心推力軸承的內(nèi)表面7可以相對于向心推力軸承外表面6轉(zhuǎn)動，所以法蘭軸I可以相對于支架3轉(zhuǎn)動。支架3通過固定孔5與其他機(jī)械手零件固定連接。步進(jìn)電機(jī)的外殼安裝在支架3上，步進(jìn)電機(jī)的軸與法蘭軸內(nèi)圓柱面11固定相連，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動時帶動法蘭軸I轉(zhuǎn)動。整個輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)通過法蘭軸與其他機(jī)械手零件的安裝接觸面8、安裝孔9與其他機(jī)械手零件相連接。這樣，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動就能帶動其他機(jī)械手零件的轉(zhuǎn)動。由于向心推力軸承2可以承受軸向力和徑向力，其他機(jī)械手零件通過法蘭軸I傳來的軸向力、徑向力、傾覆力矩都由向心推力軸承2承受，不會傳遞到步進(jìn)電機(jī)上。本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的第二種實施例圖7所示將支架3的L形狀改為C形狀，變?yōu)榈诙N實施例支架15，第二種實施例支架15上設(shè)左內(nèi)孔16、右內(nèi)孔17，左內(nèi)孔16、右內(nèi)孔17同軸。第一軸承12的外圓柱面與左內(nèi)孔16的內(nèi)壁固定相連，第二軸承14的外圓柱面與右內(nèi)孔17的內(nèi)壁固定相連，電機(jī)軸13—端的外圓柱面與第二軸承14的內(nèi)圓柱面固定相連，法蘭軸外圓柱面10與第一軸承12的內(nèi)圓柱面固定相連，電機(jī)軸13另一端與法蘭軸內(nèi)圓柱面11固定相連。整個輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)通過法蘭軸與其他機(jī)械手零件的安裝接觸面8、安裝孔9與其他機(jī)械手零件相連接。這樣，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動就能帶動其他機(jī)械手零件的轉(zhuǎn)動。第二種實施例支架15通過固定孔5與其他機(jī)械手零件固定連接。第一軸承12為向心軸承，提供徑向力，第二軸承14為推力軸承，提供軸向力。第一軸承12與第二軸承14的作用可以互換，即第一軸承12為推力軸承，提供軸向力，第二軸承14為向心軸承，提供徑向力。
本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)所用到的固定連接方式包括但不限于螺栓固定、膠粘、過盈配合、焊接等。步進(jìn)電機(jī)也可以用其他轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)代替，如伺服電機(jī)、直流電機(jī)、液壓馬達(dá)等。
權(quán)利要求
1.一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，其特征在于:包含法蘭軸(I)、向心推力軸承(2)、支架(3)、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu),法蘭軸外圓柱面(10)與向心推力軸承的內(nèi)表面(7)固定連接，向心推力軸承外表面(6 )與支架內(nèi)孔壁(4 )固定連接，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的外殼安裝在支架(3 )上，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的軸(13)與法蘭軸內(nèi)圓柱面(11)固定相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，其特征在于:支架(3)上設(shè)有固定孔(5)。
3.—種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，其特征在于:包含法蘭軸(I)、第二種實施例支架(15)、第一軸承(12)、第二軸承(14)、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，第一軸承(12)的外圓柱面與左內(nèi)孔(16)的內(nèi)壁固定相連，第二軸承(14)的外圓柱面與右內(nèi)孔(17)的內(nèi)壁固定相連，電機(jī)軸(13) —端的外圓柱面與第二軸承(14)的內(nèi)圓柱面固定相連,法蘭軸外圓柱面(10)與第一軸承(12)的內(nèi)圓柱面固定相連，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的軸(13)另一端與法蘭軸內(nèi)圓柱面(11)固定相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，其特征在于:第二種實施例支架(15)上設(shè)有固定孔(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，其特征在于:第一軸承(12)為向心軸承，第二軸承(14)為推力軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，其特征在于:法蘭軸(I)上設(shè)有安裝孔(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)其特征在于:所述的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)為 步進(jìn)電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)第一種實施例包含法蘭軸(1)、向心推力軸承(2)、支架(3)、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，法蘭軸外圓柱面(10)與向心推力軸承的內(nèi)表面(7)固定連接，向心推力軸承外表面(6)與支架內(nèi)孔壁(4)固定連接,轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的外殼安裝在支架(3)上，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的軸(13)與法蘭軸內(nèi)圓柱面(11)固定相連。本發(fā)明一種輕型機(jī)械手轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)第二種實施例包含法蘭軸(1)、第二種實施例支架(15)、第一軸承(12)、第二軸承(14)、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，第一軸承(12)的外圓柱面與左內(nèi)孔(16)的內(nèi)壁固定相連，第二軸承(14)的外圓柱面與右內(nèi)孔(17)的內(nèi)壁固定相連，電機(jī)軸(13)一端的外圓柱面與第二軸承(14)的內(nèi)圓柱面固定相連，法蘭軸外圓柱面(10)與第一軸承(12)的內(nèi)圓柱面固定相連，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的軸(13)另一端與法蘭軸內(nèi)圓柱面(11)固定相連。通過這樣的結(jié)構(gòu)使機(jī)械手關(guān)節(jié)重量輕、體積小、加工制造及組裝的成本低。
文檔編號B25J17/02GK103072144SQ20121058294
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:袁祖六