一种旋转关节的制作方法

本实用新型涉及机械领域，具体涉及一种结构紧凑、传动可靠、传动精度高及润滑效果好的旋转关节。

背景技术：

随着科技的发展和社会的进步，中国高度工业化的进程引领了机器人应用技术的快速发展，工业机器人正在迅速地取代各种生产线中的主要劳动力—“人”。但是机器人系统或硬件上普遍存在的应用消化难、维修难和电机输出轴转动稳定性差等问题，在国内难以得到广泛应用和推广。

如国产常用机器人末端关节形式通常是电机直接联接减速机，结构大，机器人开发极限大，或者也采用齿轮传动形式，但是只有一个齿轮可调节，传动支撑不足，不能很好地调整传动精度。

技术实现要素：

为此，本实用新型通过对现有机器人的旋转关节进行改进，提供一种结构紧凑、传动可靠、传动精度高及润滑效果好的旋转关节。

为达到上述目的，本实用新型提供的一种旋转关节，包括：关节体及均设有伞齿轮的第一伞齿轮机构与第二伞齿轮机构，关节体设有一内腔体，该内腔体分别向关节体外延伸第一开口及第二开口，所述第一开口及第二开口处分别设有第一限位部及第二限位部，所述第一伞齿轮机构及第二伞齿轮机构分别套设至第一开口及第二开口上，并分别抵靠在所述第一限位部及第二限位部上，进而限制第一伞齿轮机构及第二伞齿轮机构伸入至内腔体的最大距离，所述第一伞齿轮机构的伞齿轮及第二伞齿轮机构的伞齿轮在内腔体内进行啮合；以及还包括垫片组件，所述垫片组件设置在第一限位部与第一伞齿轮机构之间和/或第二限位部与第二伞齿轮机构之间，通过调整垫片组件的厚度进而调整第一伞齿轮机构和/或第二伞齿轮机构的伸入距离，继而调整伞齿轮之间的啮合间隙。

本实用新型的一种优选方案，所述垫片组件的厚度调整具体是：所述垫片组件包括一个垫片单元，采用不同厚度一个垫片单元来调整所述垫片组件的厚度；或者是所述所述垫片组件包括多个等厚或不等厚的垫片单元，采用多个垫片单元的组合来调整所述垫片组件的厚度。

本实用新型的另一种优选方案，所述第一伞齿轮机构与第二伞齿轮机构均包括：伞齿轮、齿轮轴及轴套，所述齿轮轴穿设至轴套内，伞齿轮套设在齿轮轴上并凸出于轴套外，所述轴套抵靠在第一限位部或第二限位部上。

本实用新型的另一种优选方案，所述轴套为轴承，该轴承具有可相对转动的内轴套及外轴套，所述齿轮轴穿设固定在内轴套上，其外轴套抵靠在第一限位部或第二限位部上。

本实用新型的另一种优选方案，所述轴套包括：轴承及轴承座，所述轴承具有可相对转动的内轴套及外轴套，所述轴承座具有一容置腔体及一挡部，所述轴承的外轴套固定在轴承座的容置腔体内，所述齿轮轴穿设固定在内轴套上，所述轴承座的挡部抵靠限制在第一限位部或第二限位部上。

本实用新型的另一种优选方案，所述轴承为角接触球轴承。

本实用新型的另一种优选方案，还包括密封件，该密封件设置在第一伞齿轮机构或第二伞齿轮机构上使第一伞齿轮机构或第二伞齿轮机构形成密闭结构，进而使关节体的内腔体形成一密封腔体。

本实用新型的另一种优选方案，密封的内腔体内填充有润滑油。

本实用新型的另一种优选方案，所述密封件为密封圈或密封套。

通过本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：

将第一伞齿轮机构的伞齿轮及第二伞齿轮机构的伞齿轮在关节体的内腔体内进行啮合，并通过调整垫片组件的厚度进而调整第一伞齿轮机构和/或第二伞齿轮机构的伸入距离，继而调整伞齿轮之间的啮合间隙；其具有结构紧凑，啮合精度高，使其达到传动可靠、传动精度高的目的。同时，将关节体的内腔体在组合后设置成一密封腔体，在该密封腔体内填充润滑油，使伞齿轮之间的润滑效果达到最佳。

附图说明

图1所示为实施例中旋转关节的立体示意图；

图2所示为实施例中旋转关节的剖面示意图；

图3所示为图2中A区域的放大示意图；

图4所示为图2中B区域的放大示意图；

图5所示为实施例中旋转关节的剖面状态下的部分分解示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参照图1至图5所示，本实用新型提供的一种旋转关节，包括：关节体10、垫片组件、第一伞齿轮机构20及第二伞齿轮机构30，关节体10设有一内腔体11，该内腔体11向关节体10外延伸并呈90°设置的二开口（在其他实施例中，也可以呈其他角度），二开口分别为第一开口12及第二开口13，二开口处均设有限位部（即第一开口12处设置的第一限位部121及第二开口处13设置的第二限位部131）。

所述第一伞齿轮机构20包括：伞齿轮21、齿轮轴22、轴承23及轴承座，本实施例中，所述轴承23为角接触球轴承，所述轴承23具有可相对转动的内轴套及外轴套，所述轴承座包括：第一轴承座24及第二轴承座25，所述第一轴承座24具有一容置腔体及一挡部241，所述轴承23的外轴套固定在第一轴承座24的容置腔体内，第二轴承座25再套设在第一轴承座24的容置腔体的开口处，所述齿轮轴22穿设固定在轴承23的内轴套上，伞齿轮21套设在齿轮轴22上并凸出于轴承座外。

所述第一伞齿轮机构20以伞齿轮21为开头套设在关节体10的第一开口12上，其第一伞齿轮机构20的伞齿轮21设置在该关节体10的内腔体11内，其第一轴承座24的挡部241抵靠限制在第一限位部121上，进而限制该第一伞齿轮机构20的最大伸入距离。

所述第二伞齿轮机构30包括：伞齿轮31、齿轮轴32及轴承33，本实施例中，所述轴承33为角接触球轴承，所述轴承33具有可相对转动的内轴套及外轴套，所述齿轮轴32穿设固定在轴承33的内轴套上，伞齿轮31套设在齿轮轴32上并凸出于轴承33外。

所述第二伞齿轮机构30以伞齿轮31为开头套设在关节体10的第二开口13上，其第二伞齿轮机构30的伞齿轮31设置在该关节体10的内腔体11内，轴承33的外轴套抵靠在第二限位部131上，进而限制该第二伞齿轮机构30的最大伸入距离。所述第二伞齿轮机构30的伞齿轮31与第一伞齿轮机构20的伞齿轮21在关节体10的内腔体11内形成啮合。所述第一伞齿轮机构20作为主动伞齿轮机构连接电机，所述第二伞齿轮机构30作为从动伞齿轮机构连接机械手等受控端。第一伞齿轮机构20带动第二伞齿轮机构30旋转。

还包括密封件，所述密封件包括：密封圈26及密封套34，所述密封圈26设置在第一伞齿轮机构20的齿轮轴22与第二轴承座25之间，起到将该第一伞齿轮机构20进行密封的作用。在其它实施例中，也可以省去第二轴承座25，直接将密封圈26设置在齿轮轴22与第一轴承座24的多余空间的内壁上即可。所述密封套34密封套合在第二伞齿轮机构30上并固定在关节体10的第二开口13上。进而使关节体10的内腔体11形成一密封腔体。密封的内腔体11内填充有润滑油。使相啮合的伞齿轮（21与31）之间的润滑效果达到最佳。

所述垫片组件包括：第一垫片组件41及第二垫片组件42，本实施例中，第一垫片组件41及第二垫片组件42均为一个垫片单元，所述第一垫片组件41设置在第一限位部121与第一伞齿轮机构20的第一轴承座24的挡部241之间，所述第一垫片组件41与挡部241上均设有螺孔（411及242），并通过螺栓（未示出）旋接固定。所述第二垫片组件42设置在第二限位部131与第二伞齿轮机构30的轴承33的外轴套之间。采用不同厚度一个垫片单元来调整所述第一垫片组件41和/或第二垫片组件42的厚度，进而调整第一伞齿轮机构20和/或第二伞齿轮机构30伸入内腔体11的伸入距离，继而调整伞齿轮之间的啮合间隙。如第一伞齿轮机构20的伞齿轮21与第二伞齿轮机构30的伞齿轮31之间的啮合太紧，即可选择厚度较薄的垫片单元进行配合，使伞齿轮之间的啮合度达到最佳。同时，垫片组件可进一步的增强关节体10的内腔体11的密封性。

本实施例中，第一限位部121与第一伞齿轮机构20之间及第二限位部131与第二伞齿轮机构30之间均设置有垫片组件，目的在于可同时调整第一伞齿轮机构20及第二伞齿轮机构30的伸入距离，调整更为灵活。在其它实施例中，其垫片组件可只设置在第一限位部121与第一伞齿轮机构20之间或第二限位部131与第二伞齿轮机构30之间，只通过一方的调整也可达到效果；只是调整会较繁琐，且在个别情况下预期效果不会太理想。

本实施例中，第一垫片组件41及第二垫片组件42均为一个垫片单元，采用不同厚度一个垫片单元来调整所述第一垫片组件41和/或第二垫片组件42的厚度，进而调整第一伞齿轮机构20和/或第二伞齿轮机构30伸入内腔体11的伸入距离，继而调整伞齿轮之间的啮合间隙。同样的，在其他实施例中，第一垫片组件41和/或第二垫片组件42可包括多个等厚或不等厚的垫片单元，采用多个垫片单元的组合来调整所述垫片组件的厚度。如第一伞齿轮机构20的伞齿轮21与第二伞齿轮机构30的伞齿轮31之间的啮合太紧，即可增加垫片单元的数量来调整，使伞齿轮之间的啮合度达到最佳。反之亦然。

本实施例中，第一伞齿轮机构20与第二伞齿轮机构30的轴承（22、32）均为角接触球轴承，角接触球轴承具有同时承受径向负荷和轴向负荷的功能。

通过本实用新型提供的技术方案，将第一伞齿轮机构的伞齿轮及第二伞齿轮机构的伞齿轮在关节体的内腔体内进行啮合，并通过调整垫片组件的厚度进而调整第一伞齿轮机构和/或第二伞齿轮机构的伸入距离，继而调整伞齿轮之间的啮合间隙；其具有结构紧凑，啮合精度高，使其达到传动可靠、传动精度高的目的。同时，将关节体的内腔体在组合后设置成一密封腔体，在该密封腔体内填充润滑油，使伞齿轮之间的润滑效果达到最佳。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。