CN103802134B - 一种补偿型立柱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种补偿型立柱，包括底座以及安装于底座内的电机、减速机、升降座和连接筒，所述连接筒与机械臂连接，还包括一弹性连接机构，电机和减速机固定安装于升降座内；所述连接筒通过轴承旋转连接于升降座上，且通过弹性连接机构连接于减速机的输出端。本发明提供的补偿型立柱，通过在连接筒与减速机的输出端之间设置一弹性连接机构，所述弹性连接机构通过球铰链和弹性补偿片对连接筒在传动过程中相对于减速机输出端转轴产生的轴向和径向位移量进行弹性补偿，避免了连接筒与减速机输出端转轴的直接刚性传动，同时所述弹性连接机构便于更换，可维护性高，增加了减速机和立柱的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械手的立柱，具体涉及一种补偿型立柱。
背景技术
在实际工业应用中，经常会需要使用机械手搬运物件。机械手一般可以提供伸缩、旋转、升降三种运动以实现在不同工位间搬运物件。机械手可以大致分为机械臂和立柱两个部分，一个或多个机械臂安装在立柱上，由立柱驱动进行升降、旋转运动，进而实现伸缩夹取物件的功能。在机械手的工作过程中，当立柱向机械臂传递一较大的轴转矩时，立柱和机械臂的连接部位容易在轴向和半径方向产生位移量。如果立柱和机械臂的连接部位长期受到这种位移量的影响，容易磨损或变形，严重影响机械手的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可对机械臂与立柱的连接部位进行弹性补偿的补偿型立柱，以克服立柱和机械臂的连接部位在轴向和半径方向产生的位移量，增长机械手的使用寿命。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种补偿型立柱，包括底座以及安装于底座内的电机、减速机、升降座和连接筒，所述连接筒与机械臂连接，还包括一弹性连接机构，电机的输出端与第一带轮固定连接，减速机的输入端与第二带轮固定连接，第一带轮与第二带轮通过一同步带可同步旋转地柔性连接，电机和减速机固定安装于升降座内；所述连接筒通过轴承旋转连接于升降座上，且通过弹性连接机构连接于减速机的输出端。
所述弹性连接机构为一筒状件，包括第一球铰链、第二球铰链、第一弹性补偿片、第二弹性补偿片和中心连接板，第一球铰链、第一弹性补偿片、中心连接板、第二弹性补偿片和第二球铰链依次沿轴向层叠连接。
还包括上连接板和下连接板，所述上连接板连接于第一球铰链和第一弹性补偿片之间，下连接板连接于第二弹性补偿片和第二球铰链之间。
所述第一球铰链和第二球铰链包括螺钉组件、球环和设置于球环两端面的连接板，所述螺钉组件沿轴向穿过两连接板，将球环夹设于两连接板之间。
所述第一弹性补偿片和第二弹性补偿片的两端面设有弹性突起部。
所述弹性突起部在第一弹性补偿片和第二弹性补偿片的两端面均匀对称分布。
所述连接筒通过至少两个轴承与升降座旋转连接。
所述至少两个轴承沿轴向均匀分布于连接筒与升降座的连接处。
本发明提供的补偿型立柱，通过在连接筒与减速机的输出端之间设置一弹性连接机构，所述弹性连接机构通过球铰链和弹性补偿片对连接筒在传动过程中相对于减速机输出端转轴产生的轴向和径向位移量进行弹性补偿，避免了连接筒与减速机输出端转轴的直接刚性传动，同时所述弹性连接机构便于更换，可维护性高，增加了减速机和立柱的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例的补偿型立柱的立体结构示意图。
图2为本发明实施例的补偿型立柱的一个侧截面示意图。
图3为图2中的C-C剖视图。
图4为本发明实施例的补偿型立柱中弹性连接机构的立体组装结构示意图。
图5为本发明实施例的补偿型立柱中弹性连接机构的侧面组装结构示意图。
图6为本发明实施例的补偿型立柱中弹性补偿片的端面结构示意图。
附图标号说明
底座1第一带轮2同步带3
第二带轮4减速机5升降座6
弹性连接机构7第一轴承8第二轴承9
连接筒10第一螺钉组件701第一连接板702
第一球环703第二连接板704上连接板705
第一弹性补偿片706中心连接板707第二弹性补偿片708
下连接板709第三连接板710第二球环711
第四连接板712第二螺钉组件713弹性突起部714
具体实施方式
下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行进一步详细说明。
如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种补偿型立柱，用于支撑机械臂做旋转及升降运动，其包括底座1以及安装于底座1内的电机（未图示)、减速机5、升降座6、弹性连接机构7和连接筒10。
具体的，电机的输出端与第一带轮2固定连接，减速机5的输入端与第二带轮4固定连接，第一带轮2与第二带轮4通过同步带3可同步旋转地柔性连接。所述电机和减速机5均固定安装于升降座6内。
所述连接筒10通过第一轴承8和第二轴承9旋转连接于升降座6上，且通过弹性连接机构7连接于减速机5的输出端转轴上。所述连接筒10还与外部的机械臂连接，连接筒10在减速机5和升降座6的传动下做旋转和升降运动，进而带动机械臂进行伸缩、旋转或升降运动。为加强连接筒10与升降座6连接处的刚性，所述第一轴承8和第二轴承9分别设置于连接筒10与升降座6轴向连接处的顶端和底端。
如图4和图5所示，在本发明实施例提供的补偿型立柱中，所述弹性连接机构7为一筒状件，包括依次沿轴向层叠连接的第一螺钉组件701、第一连接板702、第一球环703、第二连接板704、上连接板705、第一弹性补偿片706、中心连接板707、第二弹性补偿片708、下连接板709、第三连接板710、第二球环711、第四连接板712和第二螺钉组件713。
其中，第一螺钉组件701、第一连接板702、第一球环703和第二连接板704组成第一球铰链，所述第一螺钉组件701沿轴向依次穿过第一连接板702和第二连接板704并固定，将第一球环703夹设于第一连接板702和第二连接板704之间。安装为一体的第一球铰链中，第一球环703可在第一连接板702和第二连接板704之间进行相对空间转动。
第二螺钉组件713、第四连接板712、第二球环711和第三连接板710组成第二球铰链，所述第二螺钉组件713沿轴向依次穿过第四连接板712和第三连接板710并固定，将第二球环711夹设于第四连接板712和第三连接板710之间。安装为一体的第二球铰链中，第二球环711可在第四连接板712和第三连接板710之间进行相对空间转动。
如图6所示，所述弹性连接机构7中的第一弹性补偿片706和第二弹性补偿片708的两端面均设有均匀对称分布的弹性突起部714。
本发明实施例中的弹性连接机构7的弹性补偿作用主要由第一弹性补偿片706和第二弹性补偿片708提供。具体的说，当连接筒10在传动过程中相对于减速机5输出端转轴产生了轴向或径向的位移量时，第一连接板702和第四连接板712也会同时产生轴向或径向的位移量。此时，第二连接板704在第一球环703的带动下相对于第一连接板702产生空间转动，第三连接板710在第二球环711的带动下相对于第四连接板712产生空间转动。而由此在第一球铰链与上连接板705、第二球铰链与下连接板709之间产生的空间位置差由第一弹性补偿片706和第二弹性补偿片708上的弹性突起部714进行弹性形变的补偿。弹性突起部714的弹性补偿作用使连接筒10在旋转过程中保持稳定，且避免连接筒10与减速机5输出端转轴之间的直接刚性传动。
本发明提供的补偿型立柱，通过在连接筒10与减速机5的输出端之间设置一弹性连接机构7，所述弹性连接机构7通过球铰链和弹性补偿片对连接筒10在传动过程中相对于减速机5输出端转轴产生的轴向和径向位移量进行弹性补偿，避免了连接筒10与减速机5输出端转轴的直接刚性传动，同时所述弹性连接机构7便于更换，可维护性高，增加了减速机5和立柱的使用寿命。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种补偿型立柱，包括底座以及安装于底座内的电机、减速机、升降座和连接筒，所述连接筒与机械臂连接，其特征在于，还包括一弹性连接机构，电机的输出端与第一带轮固定连接，减速机的输入端与第二带轮固定连接，第一带轮与第二带轮通过一同步带可同步旋转地柔性连接，电机和减速机固定安装于升降座内；所述连接筒通过轴承旋转连接于升降座上，且通过弹性连接机构连接于减速机的输出端；
所述弹性连接机构为一筒状件，包括第一球铰链、第二球铰链、第一弹性补偿片、第二弹性补偿片和中心连接板，第一球铰链、第一弹性补偿片、中心连接板、第二弹性补偿片和第二球铰链依次沿轴向层叠连接。
2.根据权利要求1所述的补偿型立柱，其特征在于，还包括上连接板和下连接板，所述上连接板连接于第一球铰链和第一弹性补偿片之间，下连接板连接于第二弹性补偿片和第二球铰链之间。
3.根据权利要求1所述的补偿型立柱，其特征在于，所述第一球铰链和第二球铰链包括螺钉组件、球环和设置于球环两端面的连接板，所述螺钉组件沿轴向穿过两连接板，将球环夹设于两连接板之间。
4.根据权利要求1所述的补偿型立柱，其特征在于，所述第一弹性补偿片和第二弹性补偿片的两端面设有弹性突起部。
5.根据权利要求4所述的补偿型立柱，其特征在于，所述弹性突起部在第一弹性补偿片和第二弹性补偿片的两端面均匀对称分布。
6.根据权利要求1所述的补偿型立柱，其特征在于，所述连接筒通过至少两个轴承与升降座旋转连接。
7.根据权利要求6所述的补偿型立柱，其特征在于，所述至少两个轴承沿轴向均匀分布于连接筒与升降座的连接处。
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