一种用于机器人从动臂的耐磨连接装置的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，尤其是涉及一种连接装置。

背景技术：

在食品、医药以及电子产品等轻工行业，存在着大量的分拣、拾取等技术含量较低的重复性工作。随着机器人技术的不断发展，一些厂家开始尝试用并联机器人替代人工去完成上述工作。

现有的并联机器人包括静平台、电机、主动臂、从动臂、中间旋转轴和动平台。由于控制系统的逐渐成熟，现有的从动臂移动速度可达120次/分钟。而高度运动则会大大加重机器人相互连接的零部件之间的磨损，其中从动臂和动平台之间的连接结构及从动臂和主动臂之间的连接机构磨损最为严重。现有技术是采用进口轴承来减轻上述两个连接机构的磨损，但即使是进口轴承，其有效的使用周期也不甚理想，且进口轴承的成本较高，若长期使用会降低并联机器人整体的实用性。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于机器人从动臂的耐磨连接装置，以解决现有技术中，由于从动臂的高速运动，造成其连接结构处磨损较为严重，维护成本较高的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于机器人从动臂的耐磨连接装置，包括两个球头座，其分别安装于两根连杆的同侧端部；每个球头座可拆卸连接有一个耐磨球碗，每个耐磨球碗均与一个球销铰接配合；每个球头座上均安装有一个挂钩轴，且两者之间设有耐磨轴套；两个弹簧勾架，每个弹簧勾架均与一个挂钩轴挂接，且两个弹簧勾架之间安装有弹性件。

进一步，所述球头座上设有球碗插槽，球碗插槽的内侧壁外沿还设有限位环槽；所述耐磨球碗包括插接于球碗插槽内部的球碗主体，球碗主体外圆侧壁的一端还设有限位沿，限位沿与限位环槽插接配合；球碗主体上设有贯通的碗状铰接孔，碗状铰接孔的较大开口置于设有限位沿的一端。

进一步，两个所述球头座上的球碗插槽相向设置。

进一步，所述挂钩轴沿所述球头座的径向贯穿球头座，每个挂钩轴的外圆侧壁上靠近两端的位置分别设有一组挂槽，且挂槽位于球头座的外部；每个所述弹簧勾架上设有两个弹簧挂钩，每个弹簧挂钩分别与一组挂槽挂接配合。

进一步，所述耐磨轴套共有两个，每个耐磨轴套包括轴套主体和设于轴套主体外圆侧壁端部的耐磨挡圈；轴套主体套装于所述挂钩轴上，耐磨挡圈位于所述弹簧挂钩和球头座之间。

进一步，每个所述弹簧勾架还包括一个连接板，连接板设于两个弹簧挂钩之间且三者固接；每个连接板上设有安装支耳，安装支耳上设有供弹性件挂接的连接通孔。

进一步，每个所述连接板上均设有两个所述安装支耳，每个安装支耳上设有一个所述连接通孔。

进一步，所述弹性件共有两个，且弹性件为拉簧。

进一步，所述耐磨球碗和耐磨轴套的材料均为特氟龙。

相对于现有技术，本实用新型所述的用于机器人从动臂的耐磨连接装置具有以下优势：

本实用新型所述的用于机器人从动臂的耐磨连接装置，维护简单方便，使用寿命长。通过特氟龙制成的耐磨球碗替代现有技术中的进口轴承，由于材料价格低廉、零部件结构简单及材料本身的自润滑特性，在能够实现轴承所能达到的效果的同时，大大降低了维护成本，提高了本实用新型的可靠性和实用性。通过特氟龙制成的耐磨轴套，能够将机器人运行过程中所造成的磨损从制造成本较高的零部件转移到成本较低的耐磨轴套上，不仅降低了本实用新型乃至机器人整体的维护成本和维护频率，同时也能够帮助机器人实现长时间快速动作。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的用于机器人从动臂的耐磨连接装置及动平台的仰视向轴测图；

图2为图1中I部分的放大图；

图3为图1中I部分去除球销和耐磨球碗后的放大图；

图4为图1中II部分的放大图；

图5为图1中II部分去除弹簧挂钩后的放大图；

图6为本实用新型实施例所述的用于机器人从动臂的耐磨连接装置的左视向剖视图；

图7为本实用新型实施例所述的用于机器人从动臂的耐磨连接装置的主视向剖视图。

附图标记说明：

1-连杆；2-球头座；201-限位环槽；202-球碗插槽；3-动平台；4-球销；5-弹簧勾架；501-弹簧挂钩；502-连接通孔；503-连接板；5031-安装支耳；6-挂钩轴；601-挂槽；7-弹性件；8-耐磨轴套；801-耐磨挡圈；802-轴套主体；9-耐磨球碗；901-球碗主体；902-限位沿；903-碗状铰接孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1，本实用新型提出一种用于机器人从动臂的耐磨连接装置，包括两个球头座2，其分别安装于两根连杆1的同侧端部；每个球头座2可拆卸连接有一个耐磨球碗9，每个耐磨球碗9均与一个球销4铰接配合；每个球头座2上均安装有一个挂钩轴6，且两者之间设有耐磨轴套8；两个弹簧勾架5，每个弹簧勾架5均与一个挂钩轴6挂接，且两个弹簧勾架5之间安装有弹性件7。

图1、2所示部分为连杆1(从动臂)与动平台3的连接结构，球销4固接于动平台3上。而连杆1与主动臂的连接结构与图1所示方式相类似，球销4固定于主动臂上。

上述球头座2上设有球碗插槽202，球碗插槽202的内侧壁外沿还设有限位环槽201；上述耐磨球碗9包括插接于球碗插槽202内部的球碗主体901，球碗主体901外圆侧壁的一端还设有限位沿902，限位沿902与限位环槽201插接配合；球碗主体901上设有贯通的碗状铰接孔903(用以与球销4的球头铰接配合)，碗状铰接孔903的较大开口置于设有限位沿902的一端。如图3和7所示，限位沿902和限位环槽201相配合，能够保证耐磨球碗9和球头座2之间的相对位置。避免当球销4与耐磨球碗9铰接配合时，耐磨球碗9被压入球头座2的内部而失效。

两个上述球头座2上的球碗插槽202相向设置。如图1所示，动平台3上的两个球销4的球头部分方向相反。当球头座2与球销4铰接时，需保证两个球头座2分别位于两个球销4的外侧(背离动平台3的一侧)，且两个球头座2通过弹性件7拉紧，保证两个球头座2与两个球销4可靠铰接。

如图4，上述挂钩轴6沿上述球头座2的径向贯穿球头座2，每个挂钩轴6的外圆侧壁上靠近两端的位置分别设有一组挂槽601，且挂槽601位于球头座2的外部；每个上述弹簧勾架5上设有两个弹簧挂钩501，每个弹簧挂钩501分别与一组挂槽601挂接配合。该结构使得弹簧挂钩501与挂钩轴6之间不会发生相对转动，避免了两者之间的相互磨损，提高了非易损件的使用寿命。

上述耐磨轴套8共有两个，每个耐磨轴套8包括轴套主体802和设于轴套主体802外圆侧壁端部的耐磨挡圈801；轴套主体802套装于上述挂钩轴6上，耐磨挡圈801位于上述弹簧挂钩501和球头座2之间。两个耐磨轴套8均为易损件，当挂钩轴6与球头座2发生相对转动时，轴套主体802起到轴承的作用。耐磨挡圈801的作用有两个，其一是为了固定轴套主体802的位置，使其始终处于球头座2(准确的说是球头座2和连杆1上供挂钩轴6穿过的通孔，如图6所示)与挂钩轴6之间；其二是运动过程中，避免弹簧挂钩501与球头座2之间直接接触摩擦而产生较为严重的磨损，提高两个非易损件的使用寿命。

如图5，每个上述弹簧勾架5还包括一个连接板503，连接板503设于两个弹簧挂钩501之间且三者固接；每个连接板503上设有安装支耳5031，安装支耳5031上设有供弹性件7挂接的连接通孔502。每个上述连接板503上均设有两个上述安装支耳5031，每个安装支耳5031上设有一个上述连接通孔502。上述弹性件7共有两个，且弹性件7为拉簧。

上述耐磨球碗9和耐磨轴套8的材料均为特氟龙。特氟龙具有耐磨耐高温的特点，同时当用于两个相对运动的零部件之间时，还具有润滑的作用，进一步降低了本实用新型的维护成本。

上述连杆1为碳纤维管。碳纤维管具有强度高，寿命长、耐腐蚀，质量轻、低密度等优点，特别适用于运动速度快，工作环境恶劣的机器人。

本实用新型中的耐磨球碗9和耐磨轴套8均为易损件，当使用一段时间后，向外拉动本实用新型中一个弹簧勾架5，使其与所连接的挂钩轴6脱离，即可将连杆1和球头座2拆下。将球头座2上的耐磨球碗9和耐磨轴套8分别拆下进行更换，更换完毕后，再安装复原即可继续使用。

本实用新型所述的用于机器人从动臂的耐磨连接装置，维护简单方便，使用寿命长。通过特氟龙制成的耐磨球碗9替代现有技术中的进口轴承，由于材料价格低廉、零部件结构简单及材料本身的自润滑特性，在能够实现轴承所能达到的效果的同时，大大降低了维护成本，提高了本实用新型的可靠性和实用性。通过特氟龙制成的耐磨轴套8，能够将机器人运行过程中所造成的磨损从制造成本较高的零部件转移到成本较低的耐磨轴套8上，不仅降低了本实用新型乃至机器人整体的维护成本和维护频率，同时也能够帮助机器人实现长时间快速动作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。