专利名称：新型多轴转动关节的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械装置，特别涉及一种实现新型多轴转动关节。
背景技术：
转动关节广泛运用于数控机床、机器人、测试装备、武器平台等方面。
在本实用新型发明之前，目前的多轴转动结构，大多采用串联开链转动结构，有结构刚性弱的缺点；为增强转动部件的刚性，也有采用并联结构，如申请号为CN97116596.3的一种并联结构数控机床的并联机构。但目前的并联结构数控机床的转动结构存在如下不足其转动角度小、操作空间小、结构占用空间大，且机构偶合现象严重，不利于实时控制。
发明内容
本实用新型的目的就在于克服上述缺陷，设计、研制一种工作空间大且刚度好，并且控制简便的新型多轴转动关节。
本实用新型的技术方案是新型多轴转动关节，其主要技术特征在于第一组传动机构电机1、圆锥齿轮4安装在机架3上，第二组传动机构电机8、系杆5安装在机架3上，系杆5上安装行星齿轮9，行星齿轮9与圆锥齿轮4啮合，行星齿轮9上安装回转构件10，行星齿轮9与回转构件10构成同一个构件。
本实用新型的优点和效果在于多轴转动结构的转动角度大、操作空间大、结构占用空间小，消除了严重的机构偶合现象，有利于实时控制。而本实用新型结构简单、成本低，提高效率。
图1——本实用新型结构原理示意图。
图2——本实用新型运行示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示第一组传动机构包括电机1、减速器2、圆锥齿轮4均安装在机架3上，电机1通过减速器2驱动圆锥齿轮4旋转；第二组传动机构包括电机8、减速器7、圆锥齿轮6和系杆5均安装机架3上，电机8通过减速器7驱动系杆5旋转，系杆5上安装行星齿轮9，行星齿轮9和圆锥齿轮4、圆锥齿轮6相啮合，行星齿轮9上安装回转构件10，且行星齿轮9和回转构件10为同一个构件。增加减速器可在同样的电机输出功率下增加力矩。增加圆锥齿轮6可以增加关节的刚性。
动坐标系O1X1Y1Z1的建立如下以圆锥齿轮4的轴线为Z1轴，圆锥齿轮9的回转轴线为X1轴，Z1轴和X1轴的交点为坐标原点O1，原点O1也是共轭球心C，用右手法则确定Y1轴。
本实用新型并联转动机构的运动原理实现如下当第二组传动机构的电机8不旋转时，系杆5静止，电机1通过减速器2驱动圆锥齿轮4旋转，圆锥齿轮4驱动圆锥齿轮9绕过共轭球心C的坐标X1轴旋转；当第一组传动机构的电机1不旋转时，电机8通过减速器7驱动系杆5旋转，系杆5驱动圆锥齿轮9做如下的运动，运动关系如图2所示，圆锥齿轮4不旋转，ω9，5为圆锥齿轮9相对于系杆5的运动，方向如图2所示，这时，圆锥齿轮9的运动ω9由两个运动合成，即绕过共轭球心C的X1轴的ω9，5和绕过共轭球心C的Z1轴的ω5，方向如图2所示，其中ω5＝ω9，5tanβ2，所以回转构件10的转动为两个运动合成，即绕过共轭球心C的X1轴的ω9，5和绕过共轭球心C的Z1轴的ω5；当电机1、电机8联动时，即第一组、第二组传动机构电机均工作时，回转构件10的转动为绕过球心C的X1和Z1轴的空间复合转动。
权利要求1.新型多轴转动关节，其特征在于第一组传动机构电机(1)、圆锥齿轮(4)安装在机架(3)上，第二组传动机构电机(8)、系杆(5)安装在机架(3)上，系杆(5)上安装行星齿轮(9)，行星齿轮(9)与圆锥齿轮(4)啮合，行星齿轮(9)上安装回转构件(10)，行星齿轮(9)与回转构件(10)构成同一个构件。
2.根据权利要求1所述的新型多轴转动关节，其特征在于第二组传动机构中设置圆锥齿轮(6)，圆锥齿轮(6)与行星齿轮(9)啮合。
3.根据权利要求1或2所述的新型多轴转动关节，其特征在于第一组传动机构电机(1)通过减速器(2)与圆锥齿轮(4)旋转连接，第二组传动机构电机(8)通过减速器(7)与系杆(5)旋转连接。
专利摘要本实用新型涉及一种实现多轴转动的新型关节。本实用新型结构采用三组传动机构，第一组传动机构电机、圆锥齿轮安装在机架上，第二组传动机构电机、系杆安装在机架上，系杆上安装行星齿轮，行星齿轮与圆锥齿轮啮合，行星齿轮上安装回转构件，并形成同一个构件。本实用新型解决了以往技术中转动角度小、操作空间小、结构占用空间大，且机构偶合现象严重，不利于实时控制等缺陷。本实用新型多轴结构具有转动角度大、操作空间大、结构占用空间小，消除了严重的机构偶合现象，有利于实时控制。而本实用新型结构简单、成本低，提高效率。
文档编号B25J17/00GK2892402SQ20062006894
公开日2007年4月25日 申请日期2006年1月27日 优先权日2006年1月27日
发明者姜铭, 周建华, 李益民, 李鹭扬, 宋爱平, 朱永伟, 张帆 申请人:扬州大学