一种关节及机械臂的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，特别涉及到一种关节及机械臂。

背景技术：

关节是机械臂的基本组成单元，关节决定了机械臂的自由度。在现有技术中，机械臂的自由度通常是固定的，且难以增加或减少自由度。其主要原因在于，现有技术中的关节之间的连接很复杂，难以拆卸和安装关节，进而无法在已经组建好的机械臂中增加或者减少关节。

技术实现要素：

本实用新型解决的问题是提供方便安装和拆卸的关节，可以快速的进行关节的安装和拆卸，进而可以有效改变机械臂的自由度。

为解决上述问题，本实用新型提供一种关节，包括：

输入端，所述输入端安装有输入法兰，所述输入法兰上安装有外六角螺钉；

输出端，所述输出端上安装有输出法兰，所述输出法兰上设置有腰型锁扣；其中所述输入端和所述输出端结构相配合，所述外六角螺钉与所述腰型锁扣相配合。

进一步，所述外六角螺钉和所述腰型锁扣的数量均为10个。

进一步，输入端的轴线垂直于输出端的轴线。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

本技术方案中的关节包括输入端和输出端，输入端和输出端相互配合，当若干相同结构的关节需要进行连接时，只需要后一个关节的输入端与前一个关节的输出端进行连接就行，外六角螺钉与腰型锁扣的连接与拆卸非常简便，因此，这种结构的关节可以有效进行关节的组装和拆卸。

本实用新型还提供一种机械臂，包括：

上述的关节，相互连接的关节之间，其中一个关节的外六角螺钉与另一个关节的腰型锁扣连接。

进一步，所述机械臂包括6个关节，分别为第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节和第六关节；还包括：

底座法兰，用作支撑机械臂，底座法兰上设置有外六角螺钉，并与第一关节输出法兰上设置的腰型锁扣连接；

第二关节通过其输出法兰上设置的腰型锁扣与第一关节输入法兰上的外六角螺钉连接；

第一连杆，其一端设置有腰型锁扣，并与第二关节的输入法兰上的外六角螺钉连接；其另一端设置有外六角螺钉，并与第三关节输出法兰上的腰型锁扣连接，第一连杆的两端的轴线重合；

转接件，其一端设置有腰型锁扣，并与第三关节的输入法兰上的外六角螺钉连接；其另一端设置有外六角螺钉；转接件的两端的轴线相互垂直；

第二连杆，其一端设置有腰型锁扣，并与转接件上的外六角螺钉连接；其另一端设置有外六角螺钉，并与第四关节输出法兰上的腰型锁扣连接；第二连杆的两端的轴线重合；

第四关节通过其输入法兰上的外六角螺钉与第五关节输出法兰上的腰型锁扣连接；

第五关节通过其输入法兰上的外六角螺钉与第六关节输出法兰上的腰型锁扣连接；

末端工具，其上设置有腰型锁扣，并与第六关节输入法兰上的外六角螺钉连接。

进一步，第一关节、第二关节和第三关节的尺寸相同，第四关节、第五关节和第六关节的尺寸相同，第一关节、第二关节和第三关节的尺寸大于第四关节、第五关节和第六关节的尺寸。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

本技术方案中的关节包括输入端和输出端，输入端和输出端相互配合，当若干相同结构的关节需要进行连接时，只需要后一个关节的输入端与前一个关节的输出端进行连接就行，外六角螺钉与腰型锁扣的连接与拆卸非常简便，因此，这种结构的关节可以有效进行关节的组装和拆卸。由这种设计的关节组装成的机械臂可以快速方便的安装和拆卸关节，以改变机械臂的自由度。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例中关节的示意图；

图2是本实用新型第一实施例中关节输出端的示意图；

图3是本实用新型第一实施例中关节输入端的示意图；

图4是本实用新型第二实施例中机械臂的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

第一实施例

参考图1，本实施例提供一种关节10，包括输入端1、输出端2和检修口3。

其中，所述输入端1安装有输入法兰，所述输入法兰上安装有外六角螺钉11。

所述输出端2上安装有输出法兰，所述输出法兰上设置有腰型锁扣21；其中所述输入端1和所述输出端2结构相配合，所述外六角螺钉11与所述腰型锁扣21相配合。

参考图2和图3，腰型锁扣21包括一个大孔、一个小孔，以及将所述大孔和小孔连通的连接槽，所述的大孔可由外六角螺钉11的头部通过，而所述的小孔不能由外六角螺钉11的头部通过。

所述的检修口3在使用时，由端盖盖住，在需要对关节进行维修时，打开端盖即可进行维修。

在本实施例中，所述外六角螺钉11和所述腰型锁扣21的数量均为10个，沿周向分布，且外六角螺钉11和腰型锁扣21的分布方式相同，且所述腰型锁扣21的朝向都相同，例如都是大孔位于小孔的顺时针方位上。

输入端1的轴线垂直于输出端2的轴线，当输入端1绕自身轴线转动时，可以改变输出端2的位置。

本技术方案中的关节10包括输入端1和输出端2，输入端1和输出端2相互配合，当若干相同结构的关节10需要进行连接时，只需要后一个关节10的输入端1与前一个关节10的输出端2进行连接就行，外六角螺钉11与腰型锁扣21的连接与拆卸非常简便，因此，这种结构的关节可以有效进行关节的组装和拆卸。

第二实施例

参考图4，本实施例提供一种机械臂100，包括第一实施例中所述的关节。

相互连接的关节之间，其中一个关节的外六角螺钉与另一个关节的腰型锁扣连接。

更为具体的，所述机械臂100包括6个关节，分别为第一关节101、第二关节102、第三关节103、第四关节104、第五关节105和第六关节106。

所述机械臂100还包括：底座法兰101A，第一连杆102A，转接件103A，第二连杆104A和末端工具105A。

底座法兰101A用作支撑机械臂100，底座法兰101A上设置有外六角螺钉，并与第一关节101输出法兰上设置的腰型锁扣连接。

第二关节102通过其输出法兰上设置的腰型锁扣与第一关节输入法兰上的外六角螺钉连接。

第一连杆102A的一端设置有腰型锁扣，并与第二关节102的输入法兰上的外六角螺钉连接；第一连杆102A的另一端设置有外六角螺钉，并与第三关节103输出法兰上的腰型锁扣连接，第一连杆102A的两端的轴线重合。也就是所述第一连杆102A呈直线状。

转接件103A的一端设置有腰型锁扣，并与第三关节103的输入法兰上的外六角螺钉连接；转接件103A的另一端设置有外六角螺钉；转接件103A的两端的轴线相互垂直，这样第三关节103在绕自身轴线转动时可以改变转接件103A的位置。

第二连杆104A的一端设置有腰型锁扣，并与转接件103A上的外六角螺钉连接；第二连杆104A的另一端设置有外六角螺钉，并与第四关节104输出法兰上的腰型锁扣连接；第二连杆104A的两端的轴线重合，即第二连杆104A呈直线状。

第四关节104通过其输入法兰上的外六角螺钉与第五关节105输出法兰上的腰型锁扣连接。

第五关节105通过其输入法兰上的外六角螺钉与第六关节106输出法兰上的腰型锁扣连接。

末端工具105A上设置有腰型锁扣，并与第六关节106输入法兰上的外六角螺钉连接。

腰型锁扣与外六角螺钉连接的方法为：

将外六角螺钉的头部通过腰型锁扣的大孔，然后外六角螺钉和腰型锁扣相对旋转一定角度，使外六角螺钉的螺纹部分通过连接槽，到达腰型锁扣的小孔处，此时拧紧外六角螺钉，外六角螺钉的头部不能通过小孔，进而锁紧。

在本实施例中，第一关节101、第二关节102和第三关节103的尺寸相同，第四关节104、第五关节105和第六关节106的尺寸相同，第一关节101、第二关节102和第三关节103的尺寸大于第四关节104、第五关节105和第六关节106的尺寸。

本实施例中，考虑到每个关节的负载能力，将第一关节101、第二关节102和第三关节103设计成较大的尺寸。对于第四关节104、第五关节105和第六关节106由于负载能力没有第一关节101、第二关节102和第三关节103的要求高，所以可以将尺寸设计小一些以降低成本。

本实施例中介绍的是现在比较常见的6轴机械臂，在其他实施例中，也可以为其他自由度的机械臂。由于本技术方案的关节可以快速的安装和拆卸，因此机械臂的自由度可以很方便的进行调节。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。