自动定中定位螺栓及机器人的制作方法

本实用新型涉及机械设备用紧固器件技术领域，特别地，涉及一种通过拧紧自动定中定位的螺栓。

背景技术：

随着科技发展，不论是生产还是生活都趋于机械化和智能化，出现了各种类型的生活机器人和工业机器人，提高了工作效率，替代了部分人工劳动。

由于机器人是通过控制器和传感器以完成基本动作，因此对于机器人各个部位的结构连接精度具有较高要求，尤其是机器人的各个活动关节，一旦发生安装的偏斜，会导致动作精度降低、工作效率降低、动作出错率增加等一些列问题。

螺栓作为机械连接的主要器械之一，机器人的各部分结构连接拼装需要采用大量的螺栓，而普通的螺栓的安装进度难以保证，且在频繁装卸以及动作过程中很容易造成安装精度下降等问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种自动定中定位螺栓，以解决普通螺栓无法满足机器人的高精度安装要求的技术问题。

本实用新型的一个方面，提供一种自动定中定位螺栓，包括螺头和螺杆，螺杆包括螺纹段以及光面段，光面段与螺头沿轴向固接，自动定中定位螺栓还包括固定于待连接物体安装位置的定位件以及可转动地套设于光面段外的对中件，定位件上开设有用于贯穿螺杆和容纳对中件的装配孔，装配孔内壁面与对中件的外壁面之间采用锥面配合。

进一步地，对中件的内壁面径向尺寸大于螺纹段的最大径向尺寸；或者对中件的内壁面径向尺寸小于螺纹段的径向尺寸，通过螺头和螺纹段限制对中件在光面段上的轴向移动。

进一步地，对中件具有外锥面，定位件相对于对中件的外锥面形成带内锥面的装配孔；内锥面形状和外锥面形状采用用于匹配连接自动定中定位的圆锥；或者内锥面形状和外锥面形状采用用于匹配连接自动定中定位并限制定位件与对中件之间的相对周向转动的多边形锥。

进一步地，对中件具有多个沿对中件轴向布设的三角形翼缘板或梯形翼缘板，多个三角形翼缘板或多个梯形翼缘板沿对中件的周向等间距排布；三角形翼缘板的窄端或梯形翼缘板的窄端朝向螺纹段布置，定位件相对于对中件的三角形翼缘板或梯形翼缘板形成带翼缘槽的装配孔。

进一步地，装配孔远离对中件的一端的窄口位置还设有用于与螺纹段螺纹连接的螺纹口。

进一步地，定位件的外形采用圆柱、多边形柱、圆锥、多边形锥中的一种。

进一步地，定位件的外形形状与定位件的装配孔形状相同。

进一步地，装配孔的内壁面覆盖有至少一层用于缓冲上部作用力和防止拧紧的螺杆松脱的弹性垫层。

进一步地，定位件通过连接件安装于待连接物体上，或者定位件通过过盈配合连接于待连接物体内，或者定位件卡接于待连接物体上，或者定位件与待连接物体一体制作成型。

进一步地，螺杆的悬挑端还设有与螺杆进行匹配螺纹连接的螺母。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种机器人，其包括上述自动定中定位螺栓。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型自动定中定位螺栓，利用定位件与待安装位置进行同轴定位的方式以使定位件在待连接物体上进行精确定位；在螺杆穿过定位件进行连接的同时，利用对中件与定位件之间的锥面配合，以保证螺杆的中轴线精确到位；并且在拧紧状态下，由于对中件与定位件之间是通过锥面接触，锥面与螺纹接触面呈角度设置，会构造螺纹扭转的阻碍，具有一定的转动止逆的作用，能够防止拧紧后的螺栓松脱。适用于高精度部件之间的相互连接定位。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请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是本实用新型优选实施例的自动定中定位螺栓的结构示意图之一；

图2是装配状态的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例的自动定中定位螺栓的结构示意图之二；

图4是装配状态的结构示意图；

图5是本实用新型优选实施例的自动定中定位螺栓的结构示意图之三；

图6是本实用新型优选实施例的自动定中定位螺栓的结构示意图之四；

图7是本实用新型优选实施例的自动定中定位螺栓的结构示意图之五；

图8是本实用新型优选实施例的自动定中定位螺栓的结构示意图之六；

图9是本实用新型优选实施例的定位件的结构示意图。

图例说明：

1、螺头；2、螺杆；201、螺纹段；202、光面段；3、定位件；301、装配孔；302、内锥面；303、翼缘槽；304、螺纹口；305、弹性垫层；4、对中件；401、外锥面；402、三角形翼缘板；5、螺母。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本实用新型优选实施例的自动定中定位螺栓的结构示意图之一；图2是装配状态的结构示意图；图3是本实用新型优选实施例的自动定中定位螺栓的结构示意图之二；图4是装配状态的结构示意图；图5是本实用新型优选实施例的自动定中定位螺栓的结构示意图之三；图6是本实用新型优选实施例的自动定中定位螺栓的结构示意图之四；图7是本实用新型优选实施例的自动定中定位螺栓的结构示意图之五；图8是本实用新型优选实施例的自动定中定位螺栓的结构示意图之六；图9是本实用新型优选实施例的定位件的结构示意图。

如图1和图2所示，本实施例的自动定中定位螺栓，包括螺头1和螺杆2，螺杆2包括螺纹段201以及光面段202，光面段202与螺头1沿轴向固接，自动定中定位螺栓还包括固定于待连接物体安装位置的定位件3以及可转动地套设于光面段202外的对中件4，定位件3上开设有用于贯穿螺杆2和容纳对中件4的装配孔301，装配孔301内壁面与对中件4的外壁面之间采用锥面配合。本实用新型自动定中定位螺栓，利用定位件3与待安装位置进行同轴定位的方式以使定位件3在待连接物体上进行精确定位；在螺杆2穿过定位件3进行连接的同时，利用对中件4与定位件3之间的锥面配合，以保证螺杆2的中轴线精确到位；并且在拧紧状态下，由于对中件4与定位件3之间是通过锥面接触，锥面与螺纹接触面呈角度设置，会构造螺纹扭转的阻碍，具有一定的转动止逆的作用，能够防止拧紧后的螺栓松脱。适用于高精度部件之间的相互连接定位。可选地，定位件3嵌固于待连接物体安装位置。可选地，定位件3粘接于待连接物体安装位置。可选地，定位件3卡固于待连接物体安装位置。可选地，定位件3通过销钉固定于待连接物体安装位置。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本实施例中，可选地，对中件4的内壁面径向尺寸大于螺纹段201的最大径向尺寸。可选地，光面段202的径向尺寸大于螺纹段201的最大径向尺寸。对中件4可以沿螺杆2径向移动，方便制作和装配。可选地，对中件4的内壁面径向尺寸小于螺纹段201的径向尺寸。通过螺头1和螺纹段201限制对中件4在光面段202上的轴向移动。整体性好，使用方便。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本实施例中，对中件4具有外锥面401。定位件3相对于对中件4的外锥面401形成带内锥面302的装配孔301。形成相匹配的锥面配合，以保证螺杆2的中轴线精确到位；并且在拧紧状态下，由于对中件4与定位件3之间是通过锥面接触，锥面与螺纹接触面呈角度设置，会构造螺纹扭转的阻碍，具有一定的转动止逆的作用，能够防止拧紧后的螺栓松脱。适用于高精度部件之间的相互连接定位。可选地，内锥面302形状和外锥面401形状采用用于匹配连接自动定中定位的圆锥。兼具有对中定位以及防松脱功能，且对中性能更好。可选地，内锥面302形状和外锥面401形状采用用于匹配连接自动定中定位并限制定位件3与对中件4之间的相对周向转动的多边形锥。兼具有对中定位以及防松脱功能，且抗扭防脱落性能更好。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本实施例中，对中件4具有多个沿对中件4轴向布设的三角形翼缘板402或梯形翼缘板。多个三角形翼缘板402或多个梯形翼缘板沿对中件4的周向等间距排布。三角形翼缘板402的窄端或梯形翼缘板的窄端朝向螺纹段201布置。定位件3相对于对中件4的三角形翼缘板402或梯形翼缘板形成带翼缘槽303的装配孔301。通过三角形翼缘板402或梯形翼缘板与带翼缘槽303的装配孔301之间的插接配合，以保证螺杆2的中轴线精确到位；并且在拧紧状态下以插接配合方式防止拧紧后的螺栓松脱。适用于高精度部件之间的相互连接定位。

如图1、图2和图9所示，本实施例中，装配孔301远离对中件4的一端的窄口位置还设有用于与螺纹段201螺纹连接的螺纹口304。通过螺纹口304与螺杆2之间以及螺母5与螺杆2之间形成双重连接锁定，不仅连接稳定性好，具有抗松脱功能。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，本实施例中，定位件3的外形采用圆柱、多边形柱、圆锥、多边形锥中的一种。可以需要采用不同的定位件3外形，以方便与待连接物体进行装配安装，以扩大适用范围。

如图3和图4所示，本实施例中，定位件3的外形形状与定位件3的装配孔301形状相同。方便加工制造，同时定位件3外形形成锥面，方便定位件3与待连接物体之间的连接固定。

如图9所示，本实施例中，装配孔301的内壁面覆盖有至少一层用于缓冲上部作用力和防止拧紧的螺杆2松脱的弹性垫层305。提高连接过程中的相互作用力，同时也能够降低装配后的冲击作用力，提高适用寿命。能够提高螺栓连接防松脱性能。起到密封连接部位的作用。

本实施例中，可选地，定位件3通过连接件安装于待连接物体上。可选地，定位件3通过过盈配合连接于待连接物体内。可选地，定位件3卡接于待连接物体上。可选地，定位件3与待连接物体一体制作成型。根据需要采用不同的连接固定方式，以提高连接精度，同时不阻碍待连接物体的原有功能实现。

如图2和图4所示，本实施例中，螺杆2的悬挑端还设有与螺杆2进行匹配螺纹连接的螺母5。

本实施例的机器人，包括上述自动定中定位螺栓。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。