一种工业机器人专用连接件的制作方法

本实用新型涉及机器人零部件，属于机器人技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种工业机器人专用连接件。

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，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。

工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。

机器人的臂部、腕部和手部在连接时，其连接结构均较为复杂，而且需要精确定位连接，装卸不便，并且在连接，部件之间活动时会相互影响，导致其活动范围较小，必须采用其他结构如转盘、辅助气动系统等来实现大范围的转动，使得机器人结构越加复杂，体积成本均较大较高，并且连接后连接长度确定无法更改，给后续调整带来了不便。

技术实现要素：

基于以上技术问题，本实用新型提供了一种工业机器人专用连接件，从而解决了以往工业机器人在连接后转动范围小、结构复杂及无法更改连接长度的技术问题。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种工业机器人专用连接件，包括两个相对间隔设置的连接块，两个连接块通过四个装饰连接板连接为一体，且两个连接块之间的空间通过四个装饰连接板围合形成容纳空腔；

所述连接块整体呈方形结构，其内部中空形成密封腔，密封腔内设置有密封板，密封板将密封腔隔离形成外腔室和内腔室，所述内腔室设置有压缩弹簧，所述连接块位于外腔室的一侧设置有连接孔，所述连接块外部还设置有连接头，连接头通过连接孔与所述密封板连接；

所述密封板上还设置有连通外腔室和内腔室的通气孔。

优选的,所述装饰连接板由内到外依次包括密封垫、刚性板及装饰板。

优选的,所述装饰连接板两端通过螺栓分别与两个连接块活动连接。

优选的,所述密封板位于外腔室设置有圆形安装凸台，圆形安装凸台与所述连接头连接，且所述圆形安装凸台的直径小于或等于连接孔的直径。

优选的,所述连接头主要由调节球头和转动座构成；所述调节球头包括上端开口的空心球状底座，空心球状底座内部设置有可转动的万向球，万向球部分伸出空心球状底座的上端开口并连接有上螺纹连接柱，所述万向球表面切割形成若干个连续的定位面，所述空心球状底座还相对设置有两个用于定位万向球的第一定位螺钉，所述空心球状底座下端外部还设置有弧形连接头；所述转动座包括转动内座和转动外座，所述转动内座上端设置有与弧形连接头匹配的弧形凹槽，所述转动内座位于弧形凹槽两端设置有与弧形连接头连接的可转动的第二定位螺钉；所述转动外座通过转动螺栓可转动的连接在转动内座下端，所述转动螺栓和第一定位螺钉相互垂直设置，所述转动外座下端外部还连接有下螺纹连接柱。

优选的,所述第一定位螺钉位于空心球状底座内部空腔的一端还设置有定位环，定位环可与定位面紧密贴合。

优选的,所述空心球状底座的上端开口的表面积为空心球状底座表面积的五分之二。

优选的,所述上螺纹连接柱和下螺纹连接柱均分别与万向球和转动外座螺纹连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型结构简单，装卸方便，可以根据需要更改或选择合适长度的装饰连接板，从而可以改变专用连接件整体长度，使用方便。

2、本实用新型的连接块具有方向可调性，从而在装配时可以进行转动调整，方便与机器人其余连接部件快速准确连接，装配件连接部分的匹配关系不需要那么精确，从而降低了其加工难度，成本降低。

3、本实用新型连接块通过连接头与工业机器人其余部件连接，从而在使用过程中可以预先调节其连接角度，并且在后续转动过程中可以辅助转动，从而提高了工业机器人连接件之间的灵活性，提高了其转动范围。

4.本实用新型连接块与连接头弹性连接，在使用时工业机器人动作时即不会出现卡涩感，并且具有一定的缓冲效果，可以减少部件之间的刚性冲击力，极好的保护机器人并且减少机器人的不协调性。

附图说明

图1是实用新型的结构示意图；

图2是装饰连接板的结构示意图；

图3是连接块的结构示意图；

图4是连接块的截面图；

图5是连接头的结构示意图；

图6是连接头的截面图；

图中标记：1、连接块；2、螺栓；3、装饰连接板；31、密封垫；32、刚性板；33、装饰板；4、外腔室；5、密封板；6、压缩弹簧；7、内腔室；8、连接孔；9、圆形安装凸台；10、通气孔；11、调节球头；12、转动座；13、上螺纹连接柱；14、万向球；15、定位环；16、第一定位螺钉；17、空心球状底座；18、第二定位螺钉；19、转动内座；20、转动螺栓；21、下螺纹连接柱；22、转动外座；23、转动外座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

如图1-图4所示，一种工业机器人专用连接件，包括两个相对间隔设置的连接块1，两个连接块1通过四个装饰连接板3连接为一体，且两个连接块1之间的空间通过四个装饰连接板3围合形成容纳空腔；

所述连接块1整体呈方形结构，其内部中空形成密封腔，密封腔内设置有密封板5，密封板5将密封腔隔离形成外腔室4和内腔室7，所述内腔室7设置有压缩弹簧6，所述连接块1位于外腔室7的一侧设置有连接孔8，所述连接块1外部还设置有连接头，连接头通过连接孔8与所述密封板5连接；

所述密封板5上还设置有连通外腔室4和内腔室7的通气孔10。

本实施例的两个连接块1用于连接机器人手臂、卡爪、底座等部件，四个装饰连接板3连接两个连接块1后形成完整连接件，四个装饰连接板3根据需要可以选择不同长度的，从而可以构成不同长度的连接件，保证不同机器人的尺寸需求；同时，连接块1内密封板5在压缩弹簧6左右下可以沿压缩弹簧6长度方向移动，由于密封板5将密封腔隔离形成外腔室4和内腔室7，连接块1位于外腔室7的一侧设置有连接孔8，从而密封板5在移动时，由于内腔室7内的气体缓慢从连接孔8排出，或外腔室4内空气从连接孔8缓慢进入内腔室7，从而在两个连接块1连接时具有缓冲作用，将刚性连接变为柔性连接，连接更加方便安全，同时在连接后机器人操作或运动时也更加灵活，连接处具有一定柔韧性，便于长久使用。

同时，本实施例中两个连接块1之间的空间通过四个装饰连接板3围合形成容纳空腔，容纳空腔内部可以走线或设置所需传感器、电器件等，可单独作为小型的储物空间，从而可以简化机器人结构，降低成本和重量。

实施例2

本实施例在实施例1基础上做了如下优化：所述装饰连接板3由内到外依次包括密封垫31、刚性板32及装饰板33。

本实施例的装饰连接板3主要起到装饰和连接的作用，其内部的密封垫31可以起到防尘和隔水效果，保护内部存储的电器件，同时刚性板32具有一定的强度，满足机器人的连接强度需求，而装饰板33可设置所需的装饰图案和色彩，提高机器人的美观效果。本实施例的刚性板32可以是合金板、钢板或其它金属材料制成的板体。

实施例3

本实施例在实施例1或实施例2的基础上优化了以下结构：所述装饰连接板3两端通过螺栓2分别与两个连接块1活动连接。

本实施例螺栓2方便拆卸，且也可根据要求选择使用的数量，并且在不管装饰连接板长度的改变也不影响其连接。

实施例4

本实施例在实施例1-实施例3中任一实施例的基础上做了如下优化和添加：所述密封板5位于外腔室4设置有圆形安装凸台9，圆形安装凸台9与所述连接头连接，且所述圆形安装凸台9的直径小于或等于连接孔8的直径。

本实施例的圆形安装凸台9不仅方便连接头的连接，同时在连接头随密封板5平移时起到很好的引导作用，并且圆形安装凸台9的直径小于或等于连接孔8的直径，从而圆形安装凸台9可以部分伸出连接孔8，从而可以方便连接头的连接，方便了连接头的连接。

实施例5

如图5、图6所示，本实施例在上述任一实施例的基础上优化了连接头，具体是：所述连接头主要由调节球头11和转动座12构成；所述调节球头11包括上端开口的空心球状底座17，空心球状底座17内部设置有可转动的万向球14，万向球14部分伸出空心球状底座17的上端开口并连接有上螺纹连接柱13，所述万向球14表面切割形成若干个连续的定位面，所述空心球状底座17还相对设置有两个用于定位万向球14的第一定位螺钉16，所述空心球状底座17下端外部还设置有弧形连接头23；所述转动座12包括转动内座19和转动外座22，所述转动内座19上端设置有与弧形连接头23匹配的弧形凹槽，所述转动内座19位于弧形凹槽两端设置有与弧形连接头23连接的可转动的第二定位螺钉18；所述转动外座22通过转动螺栓20可转动的连接在转动内座19下端，所述转动螺栓20和第一定位螺钉16相互垂直设置，所述转动外座22下端外部还连接有下螺纹连接柱21。

本实施例的工作原理是：上螺纹连接柱13与机器人所需的卡爪、手臂、手腕等机器人部件连接，下螺纹连接柱21则与连接块连接，转动内座19可以转动螺栓20为转动轴与转动外座22相对转动，同时，空心球状底座17可以第二定位螺钉18为转动轴与转动内座19相对转动，而万向球14则可在空心球状底座17内转动，通过万向球14、转动内座19及转动外座22的相对转动，从而可以实现连接块与机器人部件的相对转动，从而在使用过程中可以预先调节其连接角度，并且在后续转动过程中可以辅助转动，从而提高了工业机器人连接件之间的灵活性，提高了其转动范围。并且当需要固定其连接位置时，可以旋紧第一定位螺钉16、第二定位螺钉18及转动螺栓20，将万向球14、转动内座19及转动外座22固定，通过以上结构，使得机器人连接部分具有一定的可调性，安装的部件相对的角度能够预先设定，并且也增大了连接部分的灵活性。

本实施例的万向球14表面切割形成若干个连续的定位面，从而第一定位螺钉16在顶紧万向球14时受力均匀稳定，能够很好的将万向球14固定。

作为该实施例的完善方案，所述第一定位螺钉16位于空心球状底座17内部空腔的一端还设置有定位环15，定位环15可与定位面紧密贴合。定位环15与定位面能够很好的形成面接触，提高了受力面积，从而在第一定位螺钉16压紧万向球14时固定效果更好。

作为该实施例的完善方案，所述空心球状底座17的上端开口的表面积为空心球状底座17表面积的五分之二。考虑到万向球14会受到机器人外部部件的外力影响，为了避免其从空心球状底座17内脱离，并且满足其最大的转动角度和受力强度，作为完善，限定空心球状底座17的上端开口的表面积为空心球状底座17表面积的五分之二，从而满足正常的使用需求，并实现最大化的利用。

作为该实施例的完善方案，所述上螺纹连接柱13和下螺纹连接柱21均分别与万向球14和转动外座22螺纹连接。本实施例为了方便上螺纹连接柱13和下螺纹连接柱21的拆卸更换，将其与万向球14和转动外座22的连接方式设置成螺纹连接，装卸便利。

如上所述即为本实用新型的实施例。前文所述为本实用新型的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型人的实用新型验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。