CN107598794A - 一种万向顺从机构 - Google Patents

Abstract

本发明是一种万向顺从机构，包括内圈体、外圈体和弹性体，所述内圈体设置在外圈体内，所述弹性体设置于内圈体和外圈体之间，所述弹性体的弹性形变作为内圈体与外圈体之间相对平移、旋转和翻转的恢复张力，在所述内圈体与外圈体之间留有间隙，所述间隙至少保证内圈体与外圈体之间相对平移、旋转和翻转行程在弹性体的弹性形变范围内不产生干涉。本发明机构不仅能为X‑Y‑Z直线方向提供平移补偿，而且能提供对应X‑Y‑Z直线方向的三个轴向A‑B‑C的旋转补偿，并且可靠性和精度高，适用范围广。

Description

一种万向顺从机构

技术领域

本发明涉及自动化生产检测设备技术领域，具体涉及一种万向顺从机构。

背景技术

顺从装置在自动化生产中可以和一些夹具、活动或静止部件配合安装，在生产工序中，这些被配合的部件在运动遇到阻碍时，通过顺从装置可进行柔性避让，实现顺从功能。在顺从装置中需要设置复位机构，以便在受力较小或者不受力时，能够使该顺从装置的活动部自动恢复到初始位置。现有的顺从及复位机构中，一种是利用橡胶提供扭矩来实现顺从和复位，重量和体积都比较大，另一种是利用钢板弯曲来提供复位力矩，但由于钢板容易磨损，使得复位力矩有日趋下降的趋势，无法保证复位精度，并且它们复位的方向少，结构限制多，不能实现任意方向的复位。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种万向顺从机构。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种万向顺从机构，包括内圈体、外圈体和弹性体，所述内圈体设置在外圈体内，所述弹性体设置于内圈体和外圈体之间，所述弹性体的弹性形变作为内圈体与外圈体之间相对平移、旋转和翻转的恢复张力，在所述内圈体与外圈体之间留有间隙，所述间隙至少保证内圈体与外圈体之间相对平移、旋转和翻转行程在弹性体的弹性形变范围内不产生干涉。

进一步的，所述内圈体侧缘设有若干外凸部，所述外凸部上设有第一销孔，所述第一销孔内配合穿有内圈定位销，所述内圈定位销的两端至少分别突出于外凸部形成外突部，所述内圈定位销的外突部上套接弹性体。

进一步的，所述外圈体内侧壁上设有若干与内圈体的外凸部相对应的内凸部，所述内凸部上设有与外凸部上的第一销孔相对应的第二销孔，所述第二销孔内配合固定有外圈定位销，所述外圈定位销的外端至少突出于内凸部形成外突部，所述外圈定位销的外突部上套接弹性体。

进一步的，所述外圈定位销的外突部与相对应的内圈定位销的外突部上共同套接一个弹性体，并且外圈定位销的外突部与相对应的内圈定位销的外突部之间留有间隙，该间隙作为弹性体的弹性形变行程。

进一步的，所述弹性体为弹簧。

本发明的有益效果是:

（1）本发明的万向顺从机构能够同时在常规坐标系中的X-Y-Z直线方向提供平移补偿，即便是在工件位置偏差比较大的情况下，也能够可靠的拾取或者放置工件。

（2）本发明的万向顺从机构还可以同时提供对应X-Y-Z直线方向的三个轴向A-B-C的旋转补偿。

（3）本发明的万向顺从机构可靠性高，回位中心精度高，能够为工件的定位误差，夹具的误差，和工件公差的变化自动的提供补偿。

（4）本发明的万向顺从机构可应用于各种自动化装配，自动化测量，机器人取放零件，加载和卸载设备，机器人精密加工等领域。

附图说明

图1为本发明的装配结构示意图；

图2为本发明的分解结构示意图。

图中标号说明：1、内圈体，11、外凸部，12、第一销孔，2、外圈体，21、内凸部，22、第二销孔，3、弹性体，4、内圈定位销，5、外圈定位销。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

如图1所示，一种万向顺从机构，包括内圈体1、外圈体2和弹性体3，所述内圈体1设置在外圈体2内，所述弹性体3设置于内圈体1和外圈体2之间，所述弹性体3的弹性形变作为内圈体1与外圈体2之间相对平移、旋转和翻转的恢复张力，在所述内圈体1与外圈体2之间留有间隙，所述间隙至少保证内圈体1与外圈体2之间相对平移、旋转和翻转行程在弹性体3的弹性形变范围内不产生干涉，在本实施例中，以空间直角坐标系X-Y-Z为例，如图1所示，内圈体1能沿X轴，Y轴，Z轴三个方向与外圈体2相对平移，内圈体1能沿绕Z轴方向与外圈体2相对旋转（C），内圈体1能绕X轴、Y轴与外圈体2相对翻转（A，B）。

如图2所示，所述内圈体1侧缘设有若干外凸部11，所述外凸部11上设有第一销孔12，所述第一销孔12内配合穿有内圈定位销4，所述内圈定位销4的两端至少分别突出于外凸部11形成外突部，所述内圈定位销4的外突部上套接弹性体3。

所述外圈体2内侧壁上设有若干与内圈体1的外凸部11相对应的内凸部21，所述内凸部21上设有与外凸部11上的第一销孔12相对应的第二销孔22，所述第二销孔22内配合固定有外圈定位销5，所述外圈定位销5的外端至少突出于内凸部21形成外突部，所述外圈定位销5的外突部上套接弹性体3。

所述外圈定位销5的外突部与相对应的内圈定位销4的外突部上共同套接一个弹性体3，并且外圈定位销5的外突部与相对应的内圈定位销4的外突部之间留有间隙，该间隙作为弹性体3的弹性形变行程。

所述弹性体3为弹簧。

继续参照图2，在本实施例中，内圈体1外缘设有四个外凸部11，同时外圈体2内侧壁上设有四个对应的内凸部21，外凸部11与内凸部21之间的空腔构成复位腔，共形成八个复位腔，并且每两个复位腔共用一个外凸部11，形成四对复位室，每个复位室内设有两个弹性体3与三个定位销，三个定位销中包含一个内圈定位销4和两个外圈定位销5，其中，内圈定位销4穿过第一销孔12，并露出两端，两个外圈定位销5分别插入相邻的两个内凸部21的第二销孔22中，并露出一段，然后将弹性体3安装到内圈定位销4和外圈定位销5上完成定位，四对复位室合计采用八个弹性体3和十二个定位销（包含四个内圈定位销4和八个外圈定位销5），在受到外力情况下，通过弹性体3产生形变来实现机构的万向顺从。

本发明运用原理及动作过程

本发明中将内圈体1与外圈体2其中一件安装到合适的机构上，再将合适的夹具安装到另一件上。随着本发明机构带动夹具运动，当被夹具所夹取物件放入目的机构时，目的机构上的刚性夹紧装置开始做夹紧动作，此时本发明机构上的夹具端可受到任意方向力产生位移，由于目的机构端固定，弹性体3由于弹力作用发生拉伸、压缩以及扭曲等形变，夹具得以柔性避让阻碍，实现顺从功能，当受力较小或者不受力时，能通过弹性体3得以复位。

此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种万向顺从机构，其特征在于，包括内圈体（1）、外圈体（2）和弹性体（3），所述内圈体（1）设置在外圈体（2）内，所述弹性体（3）设置于内圈体（1）和外圈体（2）之间，所述弹性体（3）的弹性形变作为内圈体（1）与外圈体（2）之间相对平移、旋转和翻转的恢复张力，在所述内圈体（1）与外圈体（2）之间留有间隙，所述间隙至少保证内圈体（1）与外圈体（2）之间相对平移、旋转和翻转行程在弹性体（3）的弹性形变范围内不产生干涉。

2.根据权利要求1所述的万向顺从机构，其特征在于，所述内圈体（1）侧缘设有若干外凸部（11），所述外凸部（11）上设有第一销孔（12），所述第一销孔（12）内配合穿有内圈定位销（4），所述内圈定位销（4）的两端至少分别突出于外凸部（11）形成外突部，所述内圈定位销（4）的外突部上套接弹性体（3）。

3.根据权利要求2所述的万向顺从机构，其特征在于，所述外圈体（2）内侧壁上设有若干与内圈体（1）的外凸部（11）相对应的内凸部（21），所述内凸部（21）上设有与外凸部（11）上的第一销孔（12）相对应的第二销孔（22），所述第二销孔（22）内配合固定有外圈定位销（5），所述外圈定位销（5）的外端至少突出于内凸部（21）形成外突部，所述外圈定位销（5）的外突部上套接弹性体（3）。

4.根据权利要求3所述的万向顺从机构，其特征在于，所述外圈定位销（5）的外突部与相对应的内圈定位销（4）的外突部上共同套接一个弹性体（3），并且外圈定位销（5）的外突部与相对应的内圈定位销（4）的外突部之间留有间隙，该间隙作为弹性体（3）的弹性形变行程。

5.根据权利要求4所述的万向顺从机构，其特征在于，所述弹性体（3）为弹簧。